ابتكار سترة لاستخلاص الماء النظيف من الجو

ابتكر باحثون من جامعة تكساس فى الولايات المتحدة الامريكية نسيجاً من ألياف الكتلة الحيوية قادراً على تحويل رطوبة الهواء المحيط إلى مياه شرب نظيفة ، في خطوة تمهد لثورة جديدة في سوق التكنولوجيا المستدامة والملابس الذكية ، وقد تفتح هذه الطريقة آفاقاً واعدة لتلبية جزء من الحاجة إلى المياه النظيفة في العديد من المناطق القاحلة حول العالم.

أوضح أحد الباحثين المشاركين في الدراسة أن الهدف الأساسي للمشروع كان إعادة التفكير في شكل هذه التكنولوجيا، مشيراً إلى أنه إذا كان القماش نفسه قادراً على جمع الماء من الهواء، فإن هذا يفتح اتجاهاً جديداً بالكامل لتوفير المياه بشكل شخصي ومحمول ، مضيفا أن الاختبارات أظهرت أن النسيج الناتج أكثر فعالية من أنظمة الامتصاص التقليدية واسعة النطاق بمقدار 3 إلى 10 مرات ، حيث استخدم الفريق الهندسي هذا النسيج في صناعة سترات للاستخدام اليومي.

تعتمد التقنية الجديدة على نسيج خاص مصمم لالتقاط الرطوبة من الهواء وتوجيهها نحو وحدات حصاد قابلة للفصل، بدلاً من مجرد امتصاص القماش للماء واحتفاظه به ، وأضاف الباحث المشارك كيث جونستون أن هذا التصميم المبتكر هو ما سمح للمادة بالعمل بفاعلية في نظام كامل قابل للارتداء، وليس فقط كاختبار معملي صغير؛ حيث يقوم المستخدم بفك هذه الجيوب المحملة بالرطوبة، ووضعها داخل وعاء ملحق قابل للطي، ثم تسخينها لتتكثف الرطوبة وتتحول إلى مياه عذبة صالحة للشرب.

وأظهرت التجارب أن السترة نجحت في إنتاج ما بين 400 إلى 900 مليلتر (حوالي 14 إلى 30 أونصة) من مياه الشرب يومياً، وتتوقف هذه الكمية على مستويات الرطوبة في الجو المحيط ، وقد أُجريت اختبارات خارجية في أوستن (تكساس، الولايات المتحدة الأمريكية)، وشيتشانج ، وتشنجدو (الصين) ... ففي البيئات الجافة مثل شيتشانج لاحظ الفريق الهندسي أنه مع دورة مدتها ساعة ونصف لامتصاص الرطوبة وساعة واحدة لاستخلاص الماء، حيث أنتجت السترة 410 مل من الماء يوميًا ، أما في المناطق ذات الرطوبة النسبية بين 20 و80%، فقد تراوحت كمية الماء المُجمّعة يوميًا بين 3.76 و7.45 لترًا لكل كيلوجرام من نسيج ألياف الكتلة الحيوية، وبين 4.10 و8.94 لترًا لكل متر مربع من النسيج.

وخلال هذه الاختبارات، نجح الباحثون في جمع 1.3 لتر من المياه يوميًا ، ويعادل ذلك 4.3 لترات من الماء لكل كيلوجرام من مادة امتصاص الرطوبة يوميًا، وهو نتيجة تم الحصول عليها باستخدام نسيج من الهيدروجيل مصنوع من مواد مشتقة من الكتلة الحيوية ، ورغم أن النموذج الأوّلي صُمم على شكل سترة، إلا أن الباحثين في الدراسة أكدوا إمكانية استخدام النسيج نفسه لتصنيع منتجات أخرى مثل حقائب الظهر أو الخيام لمنحها القدرة على جمع المياه.

ويُتوقع أن تفتح هذه التكنولوجيا آفاقاً واسعة في المستقبل، حيث يمكن استخدامها لدعم فرق الاستجابة الطبية وفي حالات الطوارئ، خاصة في المناطق الصحراوية النائية والمعزولة ، وأضاف الباحثون أن هذا النوع من الألياف يمكن نسجه في أقمشة لإنتاج حقائب الظهر، والخيام، والسترات، أو الملابس الواقية للعمل في الهواء الطلق ، والمشي الطويل، والرياضات الخطرة.