تولید آب از هوای خشک | راه‌حلی ارزان و بسیار کارآمد

به گزارش همشهری آنلاین و به نقل از وب‌سایت نیواطلس، در حالیکه  آب برای بسیاری از ساکنان مناطق مختلف کره زمین دور از دسترس است، حالا دانشمندانی در دانشگاه تگزاس درصدد آن هستند با تجهیزاتی مناسب از طریق فشرده‌سازی هوا این عنصر حیاتی را بیشتر در دسترس مردم مناطق خشک و محروم  قرار دهند.

دانشمندان دانشگاه تگزاس در شهر آستین، یک ژل ارزان قیمت با توانایی جذب هوا و تولید مقدار قابل‌توجهی آب ابداع کردند. این ژل صفحه‌ای شکل، لایه‌ژل (gel film) نام دارد و می‌تواند روزانه میزان زیادی آب را حتی در هوای بسیار خشک تولید کند.

لایه‌ژل از دو ماده اصلی بسیار ارزان‌قیمت و در دسترس تشکیل شده است. یک ماده اصلی آن سلولزها هستند که از دیواره‌های سلولی گیاهان به دست می‌آید و دومی آن صمغ گیاه کان‌نیاکو است. گیاه کان‌نیاکو از تیره گل‌شیپوریان بوده و بیشتر در مناطق خاور دور چون ژاپن، کره و میانمار رایج است. این دو ماده در کنارهم و با ترکیب، لایه‌ژل ابداعی را تشکیل می‌دهند که می‌تواند آب موجود در هوا را جذب کرده و بنا بر نیاز، آن را آزاد کنند. قابل توجه است که این فرآیند چندان انرژی نیاز ندارد.

فرآیند تولید آب در این لایه‌ژل صفحه‌ای‌شکل بدین ترتیب است که ابتدا صمغ گیاهی با ساختار پر منفذ خود آب موجود در هوا را جذب کرده و بعد از اینکه هوا در آن متراکم شد، در ادامه فرآیند نوبت به سلولزها می‌رسد. سلولزها به گونه‌ای طراحی شده‌اند که با آزاد شدن حرارت ملایم ناشی از تغییرات آبگریزها، آب موجود را آزاد می‌کنند.

مرحله ساخت این لایه‌ژل‌ها بسیار ساده است. تنها بعد از ترکیب دو ماده اصلی، در قالب ریخته شده و بعد از انجماد خشک از قالب جدا شده و آماده کار است. می‌توان این لایه‌ژل‌ها را در هر شکلی و بسیار ارزان ساخت و استفاده کرد.

در آزمایش‌های انجام شده، در رطوبت نسبی ۳۰ درصد، ۱۳ لیتر آب در روز به ازای هر کیلوگرم لایه‌ژل تولید شده و حتی زمانی که رطوبت فقط به ۱۵ درصد کاهش یافته (میزانی که برای یک بیابان خشک هم خیلی کم است) همچنان بیش از ۶ لیتر  آب در روز به ازای هر کیلوگرم لایه‌ژل تولید شده است.

این یک پیشرفت بزرگ نسبت به ابتکارهای پیشین برداشت آب از هوا است. به‌عنوان نمونه بالاترین مقدار تولید آب تنها ۸.۶۶ لیتر در هوای با رطوبت بسیار بالاتر ثبت شده بود و حتی این میزان در رطوبت ۳۰ درصد به ۵.۸۷ لیتر یا حتی کمتر از ۱.۳ لیتر رسیده بود.

تیم تحقیقاتی دانشگاه تگزاس ادعا می‌کنند که این لایه‌ژل‌ها را می‌توان با ضخیم کردن لایه‌های آن، ساخت بسترهای جاذب دیگر یا آرایه‌سازی‌های دیگر در ساختار آن، کارآیی  را بسیار ارتقا داد. مهم‌ترین مزیت این لایه‌ژل‌ها قیمت ارزان تولید آن است. قیمت تولید آن تنها ۲ دلار به ازای هر کیلوگرم ماده است. کاربرد اصلی لایه‌ژل‌ها و مزیت‌های آن ارسال به مناطق کمتر توسعه‌یافته و فقیر است که با بحران‌های آبی یا شرایط اقلیمی بسیار خشک دسته‌ و پنجه نرم می‌کنند.