جمع المياه من الضباب وتنقيتها لإعادة إستخدامها

في بلدان مثل بيرو وبوليفيا وتشيلي ، من المألوف أن يقوم الأشخاص الذين يعيشون في مناطق ضبابية بتعليق الشباك لالتقاط قطرات الماء. وينطبق الشيء نفسه على المغرب وعمان. ثم تتدفق هذه القطرات عبر الشبكة ويتم جمعها لتوفير المياه للشرب والطهي والغسيل، كما يمكن حصاد ما يصل إلى عدة مئات من لترات المياه يوميا باستخدام شبكة ضباب لا تتجاوز مساحتها بضعة أمتار مربعة، وذلك بالنسبة للمناطق ذات الأمطار القليلة، ولكن حيث يكون الضباب أمرا شائعا.

ومع ذلك ، فإن أحد العيوب الحاسمة في هذه الطريقة هو تلوث الغلاف الجوي، لأن المواد الخطرة تتواجد أيضا في قطرات الماء. في العديد من المدن الكبرى في العالم، يكون الهواء ملوثا لدرجة أن  جميع المياه التي يتم جمعها من الضباب لازالت غير نضيفه بما فيه الكفاية لإتسخدامها في الشرب أو الطبخ .

شاهد  فريق من الروبوتات يستكشف القمر معًا

طور الباحثون في ETH Zurich الآن طريقة تجمع المياه من الضباب وتنقيتها في نفس الوقت. يستخدم هذا شبكة قريبة من الأسلاك المعدنية المطلية بمزيج من البوليمرات المختارة خصيصا وثاني أكسيد التيتانيوم. حيث تضمن البوليمرات أن قطرات الماء تتجمع بكفاءة على الشبكة ثم تتدفق بأسرع ما يمكن إلى حاوية قبل أن تنفجر بفعل الرياح. ويعمل ثاني أكسيد التيتانيوم كمحفز كيميائي، حيث يقوم بتكسير جزيئات العديد من الملوثات العضوية الموجودة في القطرات لجعلها غير ضارة.

نظامنا لا يحصد الضباب فحسب، بل يعالج أيضا المياه المحصودة، مما يعني أنه يمكن استخدامها في المناطق التي تعاني من تلوث الغلاف الجوي، مثل المراكز الحضرية المكتظة بالسكان يوضح ريتويك غوش، وهو عالم في معهد ماكس بلانك لأبحاث البوليمرات في ماينز

الذاكرة التحفيزية الضوئية

بمجرد التثبيت، تحتاج التكنولوجيا إلى صيانة قليلة أو معدومة. علاوة على ذلك، لا يلزم وجود طاقة باستثناء جرعة صغيرة ولكن منتظمة من الأشعة فوق البنفسجية لتجديد المحفز. نصف ساعة من ضوء الشمس كافية لإعادة تنشيط أكسيد التيتانيوم لمدة 24 ساعة أخرى – وذلك بفضل خاصية تعرف باسم ذاكرة التحفيز الضوئي. بعد إعادة التنشيط بالأشعة فوق البنفسجية، يظل المحفز نشطا أيضا لفترة طويلة في الظلام. مع فترات أشعة الشمس النادرة في كثير من الأحيان في المناطق المعرضة للضباب، هذه نوعية مفيدة للغاية.

تم اختبار مجمع الضباب الجديد في المختبر وفي مصنع تجريبي صغير في زيورخ. تمكن الباحثون من جمع 8 في المائة من المياه في الضباب المصطنع وكسر 94 في المائة من المركبات العضوية التي تمت إضافتها إليه. ومن بين الملوثات المضافة قطرات الديزل الدقيقة للغاية ومادة ثنائي الفينول الكيميائية ، وهي عامل نشط هرمونيا.

تعرف على روبوت مستوحى من صغار السلاحف يسبح تحت الرمال

الاستخدام المحتمل في أبراج التبريد

بالإضافة إلى حصاد مياه الشرب من الضباب، يمكن أيضا استخدام هذه التقنية لاستعادة المياه المستخدمة في أبراج التبريد. “في أبراج التبريد ، يتسرب البخار إلى الغلاف الجوي. في الولايات المتحدة ، حيث أعيش ، نستخدم قدرا كبيرا من المياه العذبة لتبريد محطات الطاقة ، “يقول شوتزيوس. “سيكون من المنطقي التقاط بعض هذه المياه قبل هروبها والتأكد من أنها نقية في حالة رغبتك في إعادتها إلى البيئة.”

ركزت الأبحاث السابقة التي أجراها غوش على استعادة المياه من أبراج التبريد. وهو يود الآن تطوير هذه التكنولوجيا واستكشاف التطبيقات القابلة للتسويق. أمله هو الاستفادة بشكل أكبر من الضباب والبخار كمصدر للمياه غير مستغل حتى الآن ، وبالتالي لعب دور في التخفيف من ندرة هذا المورد الحيوي.

للمزيد تابعونا على الإنستجرام