ابتكر فريق من العلماء في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا جهازاً يحول مياه البحر المالحة إلى مياه شرب نظيفة بضغطة زر، وهذا الجهاز قد يفيد على وجه الخصوص من يعيشون في أماكن ساحلية مثل كاليفورنيا ويواجهون حالات جفاف ناجمة عن تغير المناخ.
هذا الجهاز الجديد لتحلية المياه (مصطلح يُطلق على آلة يمكنها إزالة الملح من مياه البحر) بحجم حقيبة سفر تقريباً، ويزن أقل من 10 كيلوغرامات، ويستهلك طاقة أقل من شاحن الهاتف الخلوي، وفقاً لورقة بحثية نُشرت في 14 أبريل/نيسان 2022 في مجلة العلوم البيئية والتكنولوجيا. وبإمكان هذا الجهاز توفير مياه صالحة للشرب تفوق معايير جودة المياه الخاصة بمنظمة الصحة العالمية بضغطة زر وفق تقرير نشره موقع The Daily Beast الأمريكي يوم الجمعة 29 أبريل/نيسان 2022.
ابتكار جهاز محمول لتحلية مياه البحر
من جانبه، قال جونغيو يون، عالم الأبحاث في مختبر أبحاث الإلكترونيات في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا والمشارك في الورقة البحثية، لموقع The Daily Beast: “حتى تلميذ الحضانة يمكنه حمل واستخدام هذا الجهاز. فقد كانت سهولة الاستخدام أحد الدوافع الرئيسية لصنع هذا الجهاز”.
كما لا يعتمد هذا الجهاز على المرشحات (فلاتر) مثل آلات التحلية التقليدية، بل ينشر تيارات كهربائية في المياه لإزالة المعادن مثل جزيئات الملح من الماء. ونظراً لسهولة حمله ونقله وغياب المرشحات التي تحتاج للاستبدال، فله مجموعة واسعة من الاستخدامات مثل المدن الساحلية أو لاجئي الكوارث المناخية أو حتى الاستعدادات لنهاية العالم، وفقاً لما ذكره يون.
في حين قال جونغيون هان، أستاذ الهندسة الكهربائية وعلوم الكمبيوتر والهندسة البيولوجية في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا والمُعد الرئيسي للورقة البحثية، لموقع The Daily Beast: “نعمل أنا وفريقي على تكنولوجيا تحلية المياه منذ أكثر من عشر سنوات حتى الآن. وقد أجرينا تجارب كثيرة عدة مرات إلى أن وصلنا إلى نظام يمكن تطبيقه”.
حل مشاكل أجهزة تحلية المياه
يحل جهاز يون وهان الجديد بعض المشكلات التي تصيب معظم أجهزة تحلية المياه التجارية. وإحداها أن دفع المياه بواسطة المضخات عبر المرشحات يستهلك الكثير من الطاقة إلى حدٍ ما، ولذلك من الصعب صناعة نسخة صغيرة ومحمولة منه. لكن جهاز فريق معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا يعتمد على عملية تسمى استقطاب تركيز الأيونات (ICP)، وتعتمد على نشر مجال كهربائي عبر أغشية فوق وتحت قناة مياه. وهذا المجال يطرد الجسيمات والملوثات المشحونة إلى قناة مياه منفصلة. وهذا يسمح بإنتاج مياه نظيفة صالحة للشرب.
كما أوضح يون: “ننشر مجالاً كهربائياً في تيار المياه، وهذه الكهرباء تزيل الجزيئات مثل الملح من المياه. وهذا هو المبدأ الأساسي الذي تقوم عليه عملية التحلية في هذا الجهاز”.
فيما يرغب الباحثون الآن في تطوير جهازهم لتحسين معدل إنتاجه واستخدامه. وفي النهاية، كلما زادت كمية المياه التي يمكن للجهاز إنتاجها في المرة الواحدة، زاد عدد المستفيدين من مياه آمنة وصالحة للشرب.
لتحقيق هذه الغاية، يخطط يون لإطلاق شركة ناشئة في السنوات المقبلة لتصنيع جهاز تجاري لتحلية المياه باستخدام تقنية استقطاب تركيز الأيونات بدعم من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا.
