الأحد 19 يوليو 2026
كيف يمكن لتقنية جديدة استخراج المياه من الهواء بكفاءة عالية؟
فريق من جامعة أوساكا الحضرية يطور تقنية جديدة لتحصيل المياه من الهواء بتكلفة منخفضة، ما يعزز الاستدامة.
نجح فريق بحثي من جامعة أوساكا الحضرية في تطوير تقنية جديدة لاستخراج المياه من الهواء باستخدام ماص رطوبة سائل يتطلب حرارة منخفضة تبلغ حوالي 35 درجة مئوية فقط، مما يحسن كفاءة النظام ويقلل من استهلاك الطاقة. تعتمد التقنية على استخدام كو-بوليمرات عشوائية تجمع بين البولي إيثيلين غليكول (PEG) والبولي بروبيلين غليكول (PPG)، مما يسهل عملية فصل الماء عن البوليمرات. هذا الابتكار يقدم حلاً مستدامًا لتوفير المياه في المناطق الجافة ويعزز كفاءة تكييف الهواء، ما يساهم في تقليل انبعاثات الكربون. الفريق يعمل على تحسين النظام ليكون قابلاً للاستخدام العملي في المستقبل، مما يسهم في الأمن المائي.
تقنية جديدة لتحصيل المياه من الهواء وتحسين كفاءة التكييف
في خطوة جديدة نحو تحسين الراحة البشرية وتحقيق الاستدامة، نجح باحثون من جامعة أوساكا الحضرية في تطوير طريقة أكثر كفاءة لاستخراج المياه من الهواء وتقليل الرطوبة، وهو إنجاز يمكن أن يغير مستقبل تكييف الهواء وإمدادات المياه.
موضوعات مرشحة
تحديات التقنية التقليدية
تعتمد التقنيات الحالية لتحصيل المياه من الهواء وتكييف الهواء على بوليمرات لامتصاص المياه، وهي مواد فعّالة في جذب بخار الماء من الهواء. ومع ذلك، يتطلب فصل الماء عن هذه المواد (عملية الامتصاص العكسي أو التجفيف) درجات حرارة عالية تصل إلى حوالي 100 درجة مئوية، مما يستهلك كميات كبيرة من الطاقة ويحد من كفاءة النظام.
موضوعات مرشحة
اختراق علمي: امتصاص عكسي بدرجة حرارة منخفضة
في دراسة نُشرت في مجلة ACS ES&T Water، أعلن فريق بحثي بقيادة طالب الدراسات العليا دايسوكي إيكيغاوا، والدكتورة أريسا فوكاتسو، والدكتور كينجي أوكادا، والبروفيسور ماساهيدي تاكاهاشي، عن تطوير ماص رطوبة سائل يتطلب فقط حرارة منخفضة تبلغ حوالي 35 درجة مئوية لفصل الماء.
يعتمد هذا الابتكار على استخدام كو-بوليمرات عشوائية تجمع بين:
- البولي إيثيلين غليكول (PEG): المعروف بقدرته العالية على امتصاص الماء.
- البولي بروبيلين غليكول (PPG): الذي يتميز بقدرة أقل قليلاً على امتصاص الماء."هذا الاختلاف في خصائص امتصاص الماء بين المادتين خلق آلية نقل تفتت تجمعات المياه، مما يجعل تحريرها أسهل بكثير"، أوضح الفريق البحثي.
تطبيقات واسعة ومستقبل واعد
أكدت الدكتورة فوكاتسو أن هذه التقنية يمكن أن تكون حلاً مستدامًا لتوفير المياه في المناطق الجافة والمناطق التي تعاني من نقص في موارد الطاقة، بالإضافة إلى دورها الحيوي في أوقات الكوارث والطوارئ.
وأضاف البروفيسور تاكاهاشي: "التحسينات المستقبلية لهذه التقنية يمكن أن تؤدي إلى خفض انبعاثات الغازات الدفيئة وتحسين كفاءة استخدام الموارد المائية. هدفنا الآن هو تحسين الماص السائل وزيادة كفاءة النظام ككل لجعله عمليًا للاستخدام."
أثر بيئي واجتماعي
إذا تم تطوير هذه التقنية على نطاق واسع، فإنها قد تسهم في:
- تحسين كفاءة أنظمة تكييف الهواء: من خلال تقليل استهلاك الطاقة اللازمة لتجفيف البوليمرات.
- توفير المياه في المناطق القاحلة: حيث يمكن استخدام هذه التقنية لاستخلاص المياه من الهواء الجاف بموارد طاقة محدودة.
- تقليل انبعاثات الكربون: بفضل تقليل الاعتماد على درجات حرارة مرتفعة في عملية الامتصاص العكسي.
الخطوة التالية
يعمل فريق البحث حاليًا على تحسين الماص السائل وزيادة كفاءة النظام بأكمله لضمان تطبيقه العملي في المستقبل. بفضل هذا التقدم، يمكن أن تصبح هذه التقنية إحدى الركائز الأساسية لتحقيق الأمن المائي في عالم يواجه تحديات بيئية متزايدة.
