فقاعات سحرية في قلب الصحراء: استخراج مياه شرب نقية من الهواء!

تخيّل معي ليوم واحد أنك في منطقة صحراوية منعزلة، مثل وادي الموت في كاليفورنيا، حيث الحرارة الملتهبة والجفاف الشديد. هل ستصدق أن هناك تقنية جديدة قادرة على استخراج مياه نظيفة نقية صالحة للشرب من الهواء في مثل هذه الظروف القاسية؟
في الحقيقة، أصبح هذا الأمر ممكنًا اليوم بفضل اختراع مذهل طوّره مجموعة من المهندسين في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT).

التقنية الجديدة التي نتحدث عنها، تتمثل في مادة شبيهة بغلاف الفقاعات المعروفة بـ"البابل راب"، لكنها معدة بطريقة خاصة جدًا تتيح امتصاص بخار الماء من الجو وتحويله إلى قطرات صافية من المياه الصالحة للشرب. هذه التقنية المبتكرة قد تفتح الباب واسعًا لعالم جديد من الحلول العملية لمشكلة ندرة المياه، خصوصًا في المناطق الفقيرة بمصادر المياه العذبة.

تقوم التقنية أساسًا على مادة تسمى بالهيدروجيل، وهي خليط خاص تم إعداده من مركبات كيميائية مثل كحول البولي فينيل PVA وكلوريد الليثيوم (ملح يمتاز بقدرته القوية على جذب المياه) مع إضافة الجلسرين والحبر الأسود. تم تصنيع هذه المادة على هيئة فقاعات صغيرة متلاصقة، لتزيد بذلك سطح الامتصاص وتجمع قدرًا أكبر من بخار الماء.

طوال فترة الليل، حين تصل مستويات الرطوبة في الصحراء إلى ذروتها، يمتص هذا الغلاف الفقاعي بخار الماء من الجو. ثم في النهار، ترتفع حرارة المادة بفعل أشعة الشمس، فتتبخر المياه المتجمعة داخلها، وبعدها تتكثف هذه المياه على لوح الزجاج الخارجي المصمم ليكون أبرد. وبمساعدة الجاذبية، تنزلق قطرات الماء النقية في قنوات خاصة لتجميعها واستخدامها.

وقد اختبر الفريق هذه التقنية بطريقة عملية في وادي الموت بكاليفورنيا، وهو من أكثر المناطق في العالم شحًا بالمياه والجفاف. وبالرغم من الظروف الصعبة هناك، نجح الجهاز في إنتاج حوالي 50 ملليلترًا تقريبًا من المياه العذبة الصالحة للاستخدام يوميًا.

هذا الابتكار يفتح نافذة أمل مهمة للغاية، خاصة أن أكثر من 4.5 مليار شخص حول العالم لا يحصلون حاليًا بشكل دائم على مياه شرب آمنة. ويقول المهندس تشانغ ليو من MIT حول هذه التقنية: "لقد طورنا نافذة لجمع المياه من الغلاف الجوي، تشكّل معيارًا جديدًا في كمية المياه المنتجة يوميًا وقدرتها على التكيف مع المناخ".

ولكن رغم نجاح هذه التجربة الأولية، تواجه تقنيات جمع المياه عادةً تحديات مثل كمية إنتاج المياه المحدودة واحتمالات تلوث المياه بالملح أو مواد أخرى. لكن في هذه التقنية، حرص الفريق على ضمان ألا تتمكن جزيئات الملح أو أي مركبات أخرى من المرور عبر الهيدروجيل، باستخدام تركيب دقيق وإضافة الجلسرين لمنع تسرب الأملاح.

وهكذا يتعلق نجاح استخدام هذا النظام عمليًا وقدرته على تغيير الواقع بشكل فعلي بإمكانية تكبير تصميمه وتوفير إمدادات كافية من المياه للناس في المناطق النائية أو المعزولة، التي تفتقر عادة حتى إلى مصادر الطاقة الكهربائية. يقول المهندس شوانهي تشاو من MIT: "لقد بنينا جهازًا بقياس متر، ونأمل في طرحه قريبًا في المناطق ذات الموارد المحدودة، التي قد لا تتوفر فيها حتى ألواح الطاقة الشمسية".

هذه مجرد بداية، والفريق يعمل حاليًا على جيل جديد من المواد لتحسين خصائص الجهاز الداخلية وزيادة مستوى أدائه ومتانته وكفاءته في العمل.

وفي الختام، ابتكار مثل هذا الجهاز خاصة في ظل التحديات المناخية الحالية، يُبرز كيف يمكن للتكنولوجيا المبتكرة أن تكون بوابة لمستقبل أفضل يستفيد منه كل إنسان يعيش في منطقة تعاني من محدودية الوصول إلى المياه النظيفة. ويمكن تعزيز جودة طرحنا مستقبلاً عبر استخدام مصطلحات قوية مثل "قفزة تكنولوجية" بدلًا من "تطوير"، وكذلك من خلال إضافة أمثلة عملية لآراء الناس في المناطق المستهدفة حول مدى استفادتهم من هذه التقنية.