الطاقة الشمسية تساعد على تجميع المياه

العدد الأخير من المجلة الأكاديمية العالمية الشهيرة&مثل ؛ Nature"؛ نشر ورقة بحثية بيئية. أجرى الباحثون تقييمًا عالميًا بناءً على جهاز افتراضي وأظهروا أن استخدام الطاقة الشمسية لتجميع المياه في الغلاف الجوي قد يوفر لحوالي مليار شخص مياه شرب آمنة. قد يساعد هذا الاكتشاف في توفير مرجع لتصميم تقنيات حصاد المياه الناشئة والمستقبلية.

قدمت الورقة أن حوالي 2.2 مليار شخص في العالم لا يحصلون على مياه شرب آمنة ، وأكثر المناطق اكتظاظًا بالسكان هي أفريقيا جنوب الصحراء الكبرى وجنوب آسيا وأمريكا اللاتينية. من المعتقد بشكل عام أن أجهزة تجميع المياه في الغلاف الجوي يمكن أن تساعد في حل النقص في الموارد المائية. هذا النوع من الأجهزة له طريقتان للعمل: أجهزة تجميع المياه السلبية ، والتي تعتمد كليًا على الظروف الجوية ، وجمع الندى أو الضباب المكثف مسبقًا ؛ الأجهزة النشطة هي عكس ذلك ، فهي أو الطاقة الشمسية تستخدم لتجميع المياه وتكثيفها ليلاً عندما تكون الرطوبة عالية ، أو للعمل بشكل مستمر في دورات مما يقلل من الحجم المطلوب للجهاز. ومع ذلك ، لم يتم تحليل الأداء والإمكانات العالمية لهذه الأجهزة بعد.

بناءً على ذلك ، أظهر المؤلف المقابل للورقة البحثية والباحث من شركة X Development Corporation (المعروفة سابقًا باسم Google X) في الولايات المتحدة أداة جغرافية مكانية لتقييم إمكانات أجهزة تجميع المياه في الغلاف الجوي لتوفير مياه شرب آمنة. تعكس الأداة أنماط الرطوبة العالمية ودرجة الحرارة والإشعاع الشمسي ، بناءً على أجهزة تجميع المياه بالطاقة الشمسية الافتراضية (حوالي 1-2 متر مربع من منطقة تجميع الحرارة الشمسية).

تظهر نتائج البحث أن الأداة يمكنها في الواقع أن تتعاون بشكل كامل مع أشعة الشمس القوية والرطوبة التي تزيد عن 30٪ من خلال التشغيل المستمر في النهار ، مما يدعم إنتاج 5 لترات من الماء يوميًا في المتوسط. إذا تم نشر هذه الأجهزة على نطاق واسع ، فمن الممكن أن توفر مياه شرب آمنة لنحو مليار شخص يعيشون في مثل هذه الظروف المناخية. قارن مؤلفو الورقة أيضًا هذه النتائج بإمكانيات الأجهزة الحالية ، مما يدل على أنه من المتوقع أن تحقق التقنيات الناشئة هذه الأهداف.

ذكر مؤلفو الورقة أن هذه التحليلات ركزت على مياه الشرب الآمنة ولم تقيم الاستخدامات الأخرى مثل الري أو الصرف الصحي أو الطهي. وهم يعتقدون أن التطوير المستمر للتكنولوجيا قد يلبي توقعاتهم ويمكن أن يوفر مراجع للتصاميم المستقبلية لزيادة التأثير العالمي.