گزارش جی پلاس/ دستاورد جدید دانشمندان؛
تولید آب شرب از دل کویر
گروهی از دانشمندان موفق به ساخت دستگاهی شده‌اند که آب آشامیدنی را از هوای رقیق، حتی در صحرا تأمین می‌کند.
به گزارش سرویس علم و فناوری جی‌پلاس، وقتی صحبت از چالش‌های آینده می‌شود، مهم‌ترین مسأله‌ای که به ذهن می‌رسد، کمبود آب، به ویژه در سیاره خشکی مانند زمین است. آب فراوانی در دریاها وجود دارد اما همه آنها قابل شرب و تمیز نیستند؛ بنابراین، دانشمندان به دنبال تأمین آب شربی هستند که بتواند تا مدت‌ها نیاز بشر را برآورده کند.
گروهی از محققان مؤسسه MIT و دانشگاه کالیفرنیا دستگاهی ساخته‌اند که قادر است از هوای رقیق، حتی در میانه صحرایی خشک، آب آشامیدنی بیرون می‌کشد. در این دستگاه که «گردآورنده خورشیدی» نام دارد، از نوع خاصی از ماده موسوم به «چارچوب فلزی آلی» MOF استفاده می‌شود.
پژوهشگران، این دستگاه را سال گذشته روی پشت‌بام مؤسسه MIT تست کردند که نتایج امیدبخشی در پی داشت. محققان در نخستین میدان آزمایشی، این دستگاه را صحرای آریزونا مورد آزمایش قرار داده اند. نتایج به دست آمده نشان می‌دهد که این دستگاه توانسته آب قابل شرب را از هوای رقیق این صحرا جمع‌آوری کند.
این دستگاه در دمای محیط و با نور خورشید کار می‌کند و هیچ انرژی اضافی برای جمع‌آوری آب شرب به دستگاه وارد نمی‌شود. در صحرای آریزونا، قطرات رطوبت بالای 40 درصد در طول شب به کم‌تر از 8 درصد در طول روز می‌رسد.
چارچوب فلزی آلی (MOF) استفاده شده در این دستگاه موسوم به MOF-801، از فلز گران‌قیمت زیرکونیوم ساخته شده و به ازای هر کیلوگرم از این فلز، حدود 200 میلی‌لیتر آب تولید می‌کند. محققان چارچوب فلزی آلی جدیدی بر پایه آلومینیوم به نام MOF-303 تولید کرده‌اند که 303 برابر ارزان‌تر از فلز زیرکونیوم بوده و در تست‌های آزمایشگاهی، دو برابر بیشتر آب تولید می‌کند.
این دستگاه گردآورنده، با استفاده از این ماده جدید، روزانه بیش از 3 فنجان آب تولید می‌کند که نیمی از نیاز روزانه بدن انسان به آب را تأمین می‌کند.
هنگامی که هوای رقیق از کریستال‌های MOF عبور می‌کند، مولکول‌های آب به سطوح داخلی آن متصل می‌شوند. مطالعه شکست اشعه ایکس در این سیستم نشان می‌دهد که مولکول‌های بخار آب اغلب در گروه‌های هشت‌تایی قرار می‌گیرند که تشکیل مکعب می‌دهند.
آنگاه، نور خورشید مواد MOF را گرم می‌کند و آب مرطوب را به سمت دستگاه تقطیر هدایت می‌کند که دمای آن به اندازه هوای بیرون است. این بخار به عنوان آب فشرده می‌شود و به داخل دستگاه گردآورنده می‌ریزد و می‌توان از آن، آب آشامیدنی تهیه کرد.
دیدگاه تان را بنویسید