جهاز مطوّر لتنقية المياه بالأشعة الشمسية

يصمَّم بورق كربوني مثلث الشكل لتسهيل الامتصاص

جهاز مطوّر لتنقية المياه بالأشعة الشمسية
TT

جهاز مطوّر لتنقية المياه بالأشعة الشمسية

جهاز مطوّر لتنقية المياه بالأشعة الشمسية

طوّر باحثون من جامعة بوفالو الأميركية جهازاً فاعلاً يستخدم أشعة الشمس والورق المغطى بالكربون لتنقية المياه. وفي تصميم الجهاز توضع الورقة في هيكل مثلث الشكل، يتيح لها تبخير وامتصاص المياه بفاعلية تصل إلى 100% تقريباً.
ويمكن استخدام هذه التقنية البسيطة وغير المكلفة في مناطق تفتقر بشكل مزمن إلى مياه الشرب النظيفة أو في المناطق التي تأثرت بالكوارث الطبيعية. وقال الباحث الرئيس كياوكيانغ جان: «تستطيع تقنيتنا إنتاج مياه الشرب بوتيرة أسرع من التنقية التي تحصل بأشعة الشمس الطبيعية».
إن فكرة تنقية المياه بالأشعة الشمسية ليست بجديدة، إذ إن فكرتها طُرحت منذ أن قدم أرسطو تقنية مشابهة منذ أكثر من 2000 عام، ولكن الفارق بين الأمس واليوم يكمن في الفاعلية الكبيرة التي يتميز بها الجهاز الجديد. ويشرح جان: «عادةً، يتم استخدام الطاقة الشمسية لتبخير المياه، إلا أن بعض الطاقة يذهب هدراً مع ضياع الحرارة في البيئة المحيطة. ويؤدي هذا الأمر إلى تدنّي فاعلية العملية عن نسبة 100%. ولكنّ نظامنا يضمّ طريقة تعمل على سحب الحرارة من الوسط المحيط للحفاظ على فاعلية شبه تامة».
ويعد التوجه المائل الموجود في تصميم الورقة المغطاة بالكربون عاملاً رئيساً في تحقيق هذه الفاعلية، لأنه يتيح للأطراف السفلية امتصاص المياه في الوقت الذي تمتص فيه الطبقة الخارجية الحرارة الشمسية لاستخدامها في التبخير.
وضع فريق البحث البساطة وسهولة الاستخدام في أولويات أهدافه. وقال جان: «يحاول معظم الفرق العاملة في مجال تقنيات التبخير الشمسي تطوير مواد متقدمة، مثل التصاميم النانوية المتناهية الصغر من المعدن والمواد الكربونية». وأضاف في حديث نقله موقع «إنهابيتات» البيئي: «ركّزنا على استخدام مواد منخفضة الكلفة، ونجحنا في تحقيق فاعلية قياسية حتى النهاية». ويأمل الفريق، من خلال إطلاقه مشاريع «صني كلين واتر» (الماء الصافي الشمسي) وصول جهازه بشكل أكبر إلى المناطق التي تحتاج إليه.
وتشير تقديرات الباحثين إلى أنّه وبواسطة جهاز تكرير مياه من هذا التصميم بحجم ثلاجة صغيرة يعمل بالطاقة الشمسية، يمكن إنتاج من 10 إلى 20 لتر مياه يومياً.


مقالات ذات صلة

علماء ينتجون «نموذج جنين بشري» في المختبر

علوم النموذج تم تطويره باستخدام الخلايا الجذعية (أرشيف - رويترز)

علماء ينتجون «نموذج جنين بشري» في المختبر

أنتجت مجموعة من العلماء هيكلاً يشبه إلى حد كبير الجنين البشري، وذلك في المختبر، دون استخدام حيوانات منوية أو بويضات.

«الشرق الأوسط» (لندن)
علوم الهياكل الشبيهة بالأجنة البشرية تم إنشاؤها في المختبر باستخدام الخلايا الجذعية (أرشيف - رويترز)

علماء يطورون «نماذج أجنة بشرية» في المختبر

قال فريق من الباحثين في الولايات المتحدة والمملكة المتحدة إنهم ابتكروا أول هياكل صناعية في العالم شبيهة بالأجنة البشرية باستخدام الخلايا الجذعية.

«الشرق الأوسط» (لندن)
علوم علماء يتمكنون من جمع حمض نووي بشري من الهواء والرمال والمياه

علماء يتمكنون من جمع حمض نووي بشري من الهواء والرمال والمياه

تمكنت مجموعة من العلماء من جمع وتحليل الحمض النووي البشري من الهواء في غرفة مزدحمة ومن آثار الأقدام على رمال الشواطئ ومياه المحيطات والأنهار.

«الشرق الأوسط» (نيويورك)
علوم صورة لنموذج يمثل إنسان «نياندرتال» معروضاً في «المتحف الوطني لعصور ما قبل التاريخ» بفرنسا (أ.ف.ب)

دراسة: شكل أنف البشر حالياً تأثر بجينات إنسان «نياندرتال»

أظهرت دراسة جديدة أن شكل أنف الإنسان الحديث قد يكون تأثر جزئياً بالجينات الموروثة من إنسان «نياندرتال».

«الشرق الأوسط» (لندن)
علوم دراسة تطرح نظرية جديدة بشأن كيفية نشأة القارات

دراسة تطرح نظرية جديدة بشأن كيفية نشأة القارات

توصلت دراسة جديدة إلى نظرية جديدة بشأن كيفية نشأة القارات على كوكب الأرض مشيرة إلى أن نظرية «تبلور العقيق المعدني» الشهيرة تعتبر تفسيراً بعيد الاحتمال للغاية.

«الشرق الأوسط» (لندن)

ماسك: «سبيس إكس» ستطلق مركبة «ستارشيب» إلى المريخ خلال عامين

صاروخ «ستارشيب» الضخم ينطلق وسط ضباب كثيف في رحلة تجريبية في بوكا تشيكا بولاية تكساس 6 يونيو 2024 (أ.ب)
صاروخ «ستارشيب» الضخم ينطلق وسط ضباب كثيف في رحلة تجريبية في بوكا تشيكا بولاية تكساس 6 يونيو 2024 (أ.ب)
TT

ماسك: «سبيس إكس» ستطلق مركبة «ستارشيب» إلى المريخ خلال عامين

صاروخ «ستارشيب» الضخم ينطلق وسط ضباب كثيف في رحلة تجريبية في بوكا تشيكا بولاية تكساس 6 يونيو 2024 (أ.ب)
صاروخ «ستارشيب» الضخم ينطلق وسط ضباب كثيف في رحلة تجريبية في بوكا تشيكا بولاية تكساس 6 يونيو 2024 (أ.ب)

قال إيلون ماسك الرئيس التنفيذي لشركة «سبيس إكس»، في منشور على منصة التواصل الاجتماعي «إكس»، السبت، إن الشركة ستطلق أولى مركبات «ستارشيب» غير مأهولة إلى المريخ في غضون عامين.

وأضاف ماسك: «ستكون هذه المركبات غير مأهولة لاختبار ضمان الهبوط السليم على المريخ»، مشيراً إلى أنه إذا سارت عمليات الهبوط على ما يرام، فستطلق شركته الفضائية أولى رحلاتها المأهولة إلى المريخ في غضون 4 سنوات.

وأوضح ماسك، وفقاً لوكالة «رويترز»: «سيزيد معدل الرحلات بشكل كبير من هناك، بهدف بناء مدينة مكتفية ذاتياً في نحو 20 عاماً».

وفي أبريل (نيسان) قال ماسك، الذي أسس «سبيس إكس» في عام 2002، إن أول مركبة «ستارشيب» غير مأهولة تهبط على المريخ ستكون في غضون 5 سنوات، وإن أول هبوط للإنسان على المريخ سيكون في غضون 7 سنوات.

وفي يونيو (حزيران)، نجحت مركبة «ستارشيب» في تحقيق هبوط هادئ بالمحيط الهندي مخترقة الغلاف الجوي للأرض بسرعة تفوق سرعة الصوت لدى عودتها، لتكمل مهمة اختبار كاملة حول العالم في رابع محاولة للمركبة.

ويعتمد ماسك على «ستارشيب» لتحقيق هدفه المتمثل في إنتاج مركبة فضائية كبيرة متعددة الأغراض من الجيل التالي قادرة على إرسال أشخاص وشحنات إلى القمر في وقت لاحق من هذا العقد، وفي النهاية الطيران إلى المريخ.