طوّر باحثون من جامعة كورنيل الأميركية مادة تعتمد على صوف الأغنام لتحلية المياه المالحة باستخدام ضوء الشمس، وحققت التجارب المخبرية معدل إنتاج بلغ 2,43 كيلوغرام من الماء لكل متر مربع في الساعة. وتتميز المادة بقابليتها للتحلل الحيوي، لكن اختبارها في ظروف بيئية مختلفة والتحقق من سلامة المياه الناتجة لم يُحسما بعد.
حوّل الباحثون الصوف إلى سطح شديد السواد بعد صبغه ببوليمر خاص يُعرف باسم «بولي دوبامين»، ما عزز قدرته على امتصاص الضوء وتحويله إلى حرارة. كما أخضعوه لعملية حفر بالبلازما لزيادة امتصاصه للضوء، فحصلوا على سطح وصفوه بأنه «فائق السواد».
كيف يحوّل الصوف الماء المالح إلى ماء عذب؟
يمتص السطح الأسود ضوء الشمس ويسخّن الطبقة السطحية للمياه، ما يؤدي إلى تبخرها. وخلال هذه العملية يبقى معظم الملح في مكانه، ثم يُكثّف بخار الماء المتكوّن ليعود إلى حالته السائلة.
وعند وضع الصوف فائق السواد عموديًا وبشكل مزدوج في المختبر، بلغ معدل الإنتاج 2,43 كيلوغرام من الماء لكل متر مربع في الساعة. أما الصوف المصبوغ ببولي دوبامين فقط، فسجّل 2,21 كيلوغرام لكل متر مربع في الساعة. وأفاد الباحثون بأن النظامين حققا أداءً يقارب ضعف أداء أجهزة التبخير التقليدية الموضوعة أفقيًا.
فإن اعتماد المادة على صوف الأغنام القابل للتحلل الحيوي يجعلها بديلًا محتملًا للمواد الاصطناعية المستخدمة في تقنيات التحلية. غير أن النظام يحتاج إلى اختباره في ظروف بيئية مختلفة، والتحقق من خلو المياه المنتجة من جميع الملوثات قبل اعتبارها آمنة للاستهلاك.
محطة إماراتية تنتج 681,9 مليون لتر يوميًا
وبينما لا تزال تقنية الصوف في المرحلة التجريبية، تنتج محطة «نقعاء» لتحلية مياه البحر في دولة الإمارات العربية المتحدة ما يصل إلى 681,9 مليون لتر من مياه الشرب يوميًا باستخدام تقنية التناضح العكسي.
وتصل مياه البحر إلى المحطة عبر قناة مفتوحة يبلغ طولها نحو 600 متر، ثم تمر بمراحل الضخ والغربلة والترشيح. وبعد ذلك تُستخدم أغشية خاصة وضغط مرتفع لفصل الأملاح عن المياه.
ولا تقتصر البنية التحتية للمحطة على إنتاج مياه الشرب، إذ تُنقل المياه شديدة الملوحة المتبقية من عملية التحلية إلى البحر عبر خط تصريف تحت الماء يبلغ طوله 3,6 كيلومترات. ووفق المعلومات التي نشرتها شركة «أكوا باور»، نُفّذ مشروع «نقعاء» باستثمار يقارب 3 مليارات درهم إماراتي.
المصدر: Sözcü