اختراع من الجيش الأميركي يوظف أشعة الشمس لتنقية المياه الملوثة

واشنطن – صقر الجديان

نجح باحثون أميركيون، بتمويل من مكتب أبحاث الجيش الأميركي، بتطوير وإنتاج لوحة ألمنيوم متخصصة يمكنها تنقية المياه الملوثة باستخدام أشعة الشمس.

لميادين القتال وفي البلدان النامية
وفقا لما نشرته مجلة “نيوزويك” الأميركية نقلًا عن دورية Nature Sustainability العلمية، يمكن أن يكون الاختراع الجديد مفيدًا في البلدان النامية التي تعاني من نقص مياه الشرب أو للاستخدام في مشاريع تحلية المياه.

كما يأمل المسؤولون العسكريون الأميركيون في أن توفر تلك التقنية المياه النظيفة للجنود في ميادين القتال أيضًا.

معالجة الألمنيوم بالليزر
تم إنتاج اللوح المبتكر من الألمنيوم المنتظم، والذي قام الباحثون بمعالجته باستخدام تقنية ليزر مطورة تساعد على تحويل لوحة الألمنيوم إلى مادة سوداء داكنة تقوم بسحب الماء بشكل فعال ضد الجاذبية.

صُممت لوحة الألومنيوم لتوضع في الماء الملوث أثناء مواجهتها للشمس. وعند وضعها بهذه الطريقة، تسحب المادة طبقة رقيقة من الماء إلى أعلى فوق سطح المعدن.

سرعة تبخر الماء
يؤدي السطح الأسود الداكن، الذي يحتفظ بما يقرب من 100% من الطاقة التي يمتصها من الشمس، إلى تسخين الماء بسرعة، وصولًا إلى درجة التبخر.

ووفقًا للباحثين، فإن معدلات التبخر التي قاموا بقياسها تتجاوز تلك الخاصة بجهاز مثالي يعمل بكفاءة 100%. وبمجرد تبخر الماء، يمكن إعادة جمعه، بطريقة التكثيف، من خلال حاوية شفافة ونظيفة.

أقل من المعايير العالمية
وأظهرت تجارب الفريق البحثي أن اللجنة قامت بتنقية المياه الملوثة، وخفضت مستوى الملوثات إلى ما دون معايير المياه الصالحة للشرب التي وضعتها منظمة الصحة العالمية ووكالة حماية البيئة الأميركية.

على وجه التحديد، قلل الجهاز بشكل كبير من مستويات الملوثات مثل المنظفات والأصباغ والبول والمعادن الثقيلة والجلسرين.

يغلي الماء باستخدام حرارة الشمس بشكل فعال ويقضي على مسببات الأمراض الميكروبية. ولكن لا يزيل الجهاز المعادن الثقيلة وبعض الملوثات الأخرى بشكل تام، بيد أنه يفصل كميات كافية من الماء للتأكد من أنه آمن للشرب.

بسيطة وغير مكلفة
وقال تشونلي غوو، الباحث الرئيسي في الدراسة من جامعة روتشستر الأميركية في بيان: إن “هذه طريقة بسيطة ودائمة وغير مكلفة لمعالجة أزمة المياه العالمية خاصة في الدول النامية”.

يقول الباحثون إن أجهزتهم المبتكرة توفر مزايا على نهج مماثل يعرف باسم “التسخين بالحرارة البينية”، حيث يتم وضع المواد العائمة وامتصاصها وفتلها لتسخين سطح الماء. ولكن لأن المواد يجب أن تطفو أفقيا، فإنها لا تستطيع مواجهة الشمس مباشرة.

وأوضح غوو قائلًا: “إن أكبر ميزة [لجهازنا] هي أنه يمكن تعديل زاوية الألواح بشكل مستمر لمواجهة الشمس مباشرة عند شروقها ثم تحريك وضبط وضعيتها تبعًا لحركة الشمس في السماء – لتحقيق أقصى حد من امتصاص الطاقة أشعة الشمس”.