أرض حوالي 71 في المئة ماء. تم العثور على 97 في المائة من تلك المياه في المحيطات ، مما يتركنا 3 في المائة فقط في شكل المياه العذبة – ويتم تجميد الكثير من ذلك في شكل الأنهار الجليدية. هذا يترك 0.3 في المائة فقط من تلك المياه العذبة على السطح في البحيرات ، والمستنقعات ، والينابيع ، و مصادرنا الرئيسية من مياه الشرب والأنهار والجداول.
على الرغم من ظهور كوكبنا الأزرق الشهير من الفضاء ، فإن الأجانب العطشين سيخيب أملك. الماء الصالح للشرب هو في الواقع نادر جدا.
كما لو أن هذا لا يبدو مقلقًا بالفعل ، فإن القليل من المياه التي لدينا تهددها أيضًا بتغير المناخ ، والتحضر ، والتلوث ، وسكان العالم الذي لا يزال يتوسع. يعيش أكثر من ملياري شخص في المناطق التي يوجد فيها مصدر مياه الشرب الوحيد ملوث. يمكن أن تتسبب الميكروبات المسببة للأمراض في الماء في الكوليرا والإسهال والدورة الداخلية والشروبية والتيفويد ، والتي يمكن أن تكون قاتلة في المناطق دون الوصول إلى اللقاحات أو العلاج الطبي.
تحلية مياه البحر هو حل ممكن ، ويتضمن أحد الأساليب مواد مسامية تمتص المياه التي تتبخر عند تسخينها بواسطة الطاقة الشمسية. تكمن مشكلة معظم المبخرات التي تعمل بالطاقة الشمسية الحالية في أنه من الصعب توسيع نطاق السكان الأكبر. يتناقص الأداء مع الحجم ، لأن بخار الماء أقل يمكن أن يهرب من المواد ذات المسام الصغيرة والحدود السميكة – ولكن هناك طريقة للتغلب على هذا.
الشعور بالمالك
أراد الباحث شي شين من جامعة هونغ كونغ للفنون التطبيقية معرفة طريقة لتحسين هذه الأنواع من الأنظمة. قام هو وفريقه الآن بإنشاء Airgel أكثر كفاءة في تسليم المياه العذبة من الأساليب السابقة لتحلية المياه.
“العوامل الرئيسية التي تحدد أداء تبخر المبخرات التي يسهل اختراقها تشمل توطين الحرارة والنقل المائي ونقل البخار” ، شين قال في دراسة نُشرت مؤخرًا في رسائل الطاقة ACS. “تم إحراز تقدم كبير في التصميم الهيكلي للمبخرات لتحقيق التوطين الحراري عالي الكفاءة والنقل المائي.”
الإشعاع الشمسي هي الطاقة الوحيدة المستخدمة لتبخر المياه ، وهذا هو السبب في أن العديد من المحاولات قد بذلت لتطوير ما يسمى المواد المعتمدة. عندما تضرب ضوء الشمس هذه الأنواع من المواد ، فإنها تمتص الضوء وتحويلها إلى طاقة حرارية ، والتي يمكن استخدامها لتسريع التبخر. يمكن تصنيع المواد الحرارية الضوئية من مواد بما في ذلك البوليمرات أو المعادن أو السبائك أو السيراميك أو الأسمنت. هيدروجيلز لقد تم استخدامها في إزالة التلوث بنجاح من قبل المياه ، ولكنها مصممة للبوليمرات للاحتفاظ بالمياه ، والتي تؤثر سلبًا على الكفاءة والاستقرار ، بدلاً من الهواء ، والتي تتكون من البوليمرات التي تحمل الهواء. هذا هو السبب في أن شين وفريقه قرروا إنشاء airgel photoothermal.
اترك تعليقاً