تخيّل أن تتمكّن من الحصول على مياه شرب نقية من الهواء دون كهرباء أو شبكة مياه. هذا ما تمكن مهندسو معهد «ماساتشوستس للتكنولوجيا» (MIT) من تحقيقه عبر لوح أسود بحجم نافذة يُمكنه استخلاص الماء من الجو، حتى في أكثر البيئات جفافاً. هذا الجهاز الجديد، الذي يُعرف باسم «حاصد المياه من الهواء»، يعتمد على تقنية هلامية لامتصاص بخار الماء من الهواء وتحويله إلى ماء صالح للشرب.
أهمية الابتكار
أزمة المياه تُهدد العالم، حيث تشير إحصاءات أن أكثر من 2.2 مليار شخص يفتقرون إلى مياه شرب آمنة، ونحو 46 مليون أميركي يعانون من ضعف التزويد أو رداءة الجودة. الحلول التقليدية القائمة على الأنهار والخزانات أصبحت تحت ضغط هائل. وهنا يأتي الابتكار الجديد ليستغل مخزوناً غير مرئي لكنه هائل. إنه بخار الماء الموجود في الهواء.
تصميم بسيط وفعّال
يتكوّن الجهاز من لوح عمودي بحجم نافذة، مصنوع من مادة هلامية سوداء تُشبه الفقاعات البلاستيكية، ومثبت داخل حجرة زجاجية باردة. خلال الليل، يمتص الهلام الرطوبة من الهواء ويتضخم، ثم تؤدي حرارة الشمس خلال النهار إلى تبخير هذه الرطوبة، فيتكثف البخار على الزجاج ويُجمع كماء نقي. التصميم مستوحى من فنّ الأوريغامي لتوسيع السطح المُعرّض للهواء وزيادة الفاعلية.
تشغيل دون طاقة
على عكس العديد من الابتكارات السابقة، لا يحتاج هذا الجهاز إلى كهرباء أو خلايا شمسية أو بطاريات. وقد تم اختباره ميدانياً لمدة أسبوع في «وادي الموت» بكاليفورنيا وهو أحد أكثر الأماكن جفافاً في أميركا. تمكّن الابتكار من إنتاج ما يصل إلى 160 مل من المياه يومياً حتى عند انخفاض الرطوبة إلى 21 في المائة، وهي كمية تقترب من كوب ماء يومياً، يمكن مضاعفتها باستخدام عدة ألواح.
مياه آمنة بدون تعقيدات
الميزة الأهم هي أن الماء الناتج آمن تماماً للشرب. الأجهزة السابقة اعتمدت على أملاح مثل كلوريد الليثيوم لتحسين الامتصاص، لكنها تسببت في تلوث الماء. استخدم الفريق في جامعة «MIT» مادة الغلسرين وأزال المسام النانوية من الهلام، مما سمح بجمع مياه نظيفة دون الحاجة إلى فلاتر إضافية.
قابلية التوسّع والتطبيق
رغم أن كل لوح ينتج كمية محدودة، فإن تركيب عدة وحدات معاً يُمكن أن يلبي احتياجات منزل كامل في البيئات الصحراوية. يتميز الجهاز بحجمه الصغير وتكلفة تصنيعه المنخفضة نسبياً. وقد تم نشر البحث في مجلة «نايتشور ووتر» (Nature Water) ما يُبرز أهميته العلمية والتطبيقية. وقد قاد المشروع البروفسور شوانهي تشاو، أستاذ الهندسة الميكانيكية والمدنية في «MIT»، وشارك فيه باحثون من المعهد ومن جامعة سنغافورة الوطنية (NUS). وقد أشرف الباحث تشانغ ليو وفريقه على التجارب الميدانية وتصميم المواد الفعّالة.
ما الخطوة التالية؟
رغم النتائج المبشرة، لا يزال الابتكار في مراحله الأولية. يعمل الفريق حالياً على توسيع حجم الألواح، وتحسين المواد المستخدمة، وإجراء تجارب ميدانية في مناطق تعاني من ندرة المياه. الهدف هو تطوير نظام مرن ومتنقل يمكن نشره في المناطق المعزولة أو في حالات الطوارئ.
يعكس هذا الابتكار من «MIT » مستقبلاً جديداً لإمكانية الوصول إلى المياه، قائماً على العلم البسيط والتصميم الذكي. في عالم يُهدده تغيّر المناخ وشح الموارد، قد يكون مثل هذا الجهاز البسيط هو المفتاح لحلّ أزمة المياه العالمية.
