Etudes Non Stop دراسة بدون توقف
Related Articles
طور باحثون سعوديون هيدروجيل يمكنه امتصاص الكثير من الماء في الهواء وإطلاقه عند الطلب. اختراع يمكن أن يسمح لسكان الصحارى بترطيب أنفسهم بتكلفة أقل.
واحة في الصحراء. لا شيء يثير الدهشة في حد ذاته ، إلا عندما يبدأ هذا الملاذ المائي من … الهواء الجاف في الصحراء! لا يصدق ، للوهلة الأولى ، ولكن هذا هو اختراع الفريق البحثي في مركز تحلية المياه وإعادة استخدامها Peng Wang ، جامعة الملك عبد الله للعلوم والتقنية ، المملكة العربية السعودية .
كما ظهر في منشور نشر في مجلة Science Science & Technology ، يعتمد حجر الزاوية في النظام على مادة رخيصة ومستقرة ومنخفضة السمية: كلوريد الكالسيوم. ملح يحتوي على نسبة تقارب عالية بشكل خاص مع الماء: يتم استخدامه بشكل خاص لخصائص الامتصاص في أنظمة إزالة الرطوبة المنزلية.
ممتص رطوبة شرس بشكل خاص
” يحتوي هذا الملح اللذيذ [الذي يمكن أن يذوب ويسيل] على درجة عالية من التقارب في الماء بحيث يمتص قدرًا كبيرًا من بخار الماء من الهواء المحيط ، لدرجة أن بركة يقول رينيوان لي ، طالب الدكتوراه في فريق بنغ وانغ: “ينتهي السائل بالتشكل”. مثالي لامتصاص الرطوبة من منازلنا … ولكن أقل قليلاً لترطيب من السائل المنتج.
إن ” البركة” التي ذكرها العالم هي بالفعل مصنوعة من محلول ملحي غير قابل للهضم بشكل خاص ، والذي – شديد التركيز – يمكن أن يسبب حروق أو تهيج أو حتى تقرح معدي.
لذلك كانت براعة الباحثين تصميم هيدروجيل كلوريد الكالسيوم قادرًا على الحفاظ على حالته الصلبة على الرغم من امتصاص الماء ، ولكن أيضًا لإطلاق هذه المياه عند الطلب ، والسائل الثمين فقط. أحد التحديات التي تمكن العلماء من دعمها من خلال تطوير بوليمر يمكنه الاحتفاظ بصوره الصلب حتى يتم تسخينه.
لتحرير الماء الذي يحتويه ، فإن أنابيب الكربون النانوية التي أضافها الباحثون. هذه المجموعات النانوية لذرات الكربون فعالة بالفعل في تحويل الطاقة الشمسية إلى حرارة. تستخدم الحرارة للتسبب في إطلاق الماء بواسطة البوليمر.
أول اختبارات قاطعة
من أجل اختبار اختراعهم ، وضع الباحثون كمية صغيرة من البوليمر – 35 جرامًا لتكون دقيقة – في إعداد تجريبي. نموذج أولي ، ترك بين عشية وضحاها في رطوبة نسبية 60 ٪ ، كان قادرا على تخزين ما لا يقل عن 37 غراما من الماء. كمية بعيدة عن الإهمال ، يمكن استخراجها تقريبًا من البوليمر في اليوم التالي ، بعد تعرض النموذج الأولي للشمس لمدة ساعتين ونصف. النجاح الذي يفتح آفاقا واعدة بشكل خاص ، وخاصة لسكان الصحارى.
يقول Renyuan Li: ” إن أبرز جوانب [ هيدروجيل ] لدينا هي أدائها العالي وتكلفتها المنخفضة” ، يقول اثنان من المعايير التي يمكن أن تجعل الاختراع يبرز كنظام لإنتاج مياه الشرب. غير مكلف للغاية: يقدر الباحثون أن الاستخراج اليومي لثلاثة لترات من الماء – وهو الحد الأدنى الحيوي للبالغين – لن يمثل تكلفة يومية للهيدروجيل سوى نصف قرش. ما الذي يسمح لأفقر الناس بالاستفادة من مورد ثمين ، ولكن غالباً ما يفتقرون إليه بشدة: المياه. واحة حقيقية لصحاري العالم كله.