به مناسبت ۲۲ مارس روز جهانی آب
تأمین آب شرب پاك با ۱۰ روش نوین
به گزارش اسمارت کاور مشکل کمبود آب در سرتاسر زمین هر روزه بیشتر و بیشتر می شود و هم اکنون بیشتر از یک میلیارد نفر از کمبود آب پاک و آشامیدنی رنج می برند. هر فرد در سرتاسر جهان روزانه تقریباً به ۲۰ تا ۵۰ لیتر آب سالم و تمیز برای نوشیدن، استحمام و آشپزی نیاز دارد. حدود ۲۰ درصد از مردم روی زمین به آب شرب تمیز و سالم دسترسی ندارند و گاها به جهت اینکه بتوانند آب شرب داشته باشند باید به مناطق خاصی بروند و امکان دارد تا رسیدن به آنجا و آوردن آب پاک به محل زندگی خود شش یا حتی هشت ساعت در راه باشند.
به گزارش اسمارت کاور به نقل از ایسنا، آب شیرین در سیاره زمین محدود است، ازاین رو محققان و دانشمندان به دنبال راه هایی برای تأمین آب پاک و تمیز بیشتر برای ساکنان این سیاره هستند. از آنجائیکه ۲۲ مارس از جانب سازمان ملل بعنوان روز جهانی "آب" نامگذاری شده ما طی این مقاله در مورد ۱۰ تکنولوژی جدید که میتواند سبب تأمین آب پاک شود، گفته ایم.
۱. فناوری نوین شرکت "زیرو مس واتر"
شرکت "زیرو مس واتر"(Zero Mass Water) پروژه ای با نام "Source Hydropanel" را شروع کرد که طی آن از انرژی خورشیدی برای ایجاد آب شرب استفاده می نماید و با این فناوری می تواند حداکثر ۱۰ لیتر در روز آب پاک تأمین کند که این مقدار آب برای نیازهای اساسی دو تا سه نفر کافی است. سیستم کاربردی پشت صفحات خورشیدی نسبتاً ساده و در عین حال بسیار کارآمد است. روش آنها بدینگونه است که از انرژی خورشیدی برای گرم کردن ماده ای اسفنج مانند به منظور میعان استفاده می شود و با گذشت زمان آب جمع شده و سپس در یک مخزن جمع آوری می شود. آب مخزن فیلتر می شود و در همین حال مواد معدنی هم به منظور بهبود طعم و بهداشت به آن اضافه می شوند. کل این "فرایند" می تواند به یک شیر آب یا آب نما متصل شود و دسترسی ساده به آب سالم و نوشیدنی را برای افراد فراهم آورد.
۲. برداشت آب از مه
ابزار تأمین آب پاک "برداشت آب از مه"(Fog Harvester) که در بیابان مراکش واقع شده است از حصارهای فلزی عظیم تشکیل شده و آنها از آن برای به دام انداختن مه و تبدیل آن به آب تمیز و آشامیدنی استفاده می نمایند. سطح برداشت بیشتر از ۶۰۰ متر مربع است و عموما از مه استفاده می نماید که تقریباً به مدت نیم سال منطقه "Aït Baâmrane" را پوشانده است. از نظر آمار و نتایج دستگاه برداشت مه مراکشی می تواند در هر یارد مربع از حصار فلزی تا ۱۷ گالن آب شرب سالم تولید نماید. آب پاک تأمین شده بعد از آن با استفاده از سیستم پمپ خورشیدی به ساکنان محلی تحویل داده می شود.
۳. تأمین آب با کمک فیلترهای نوین
یک روش خلاقانه برای تأمین آب تمیز "Drinkable Book" است که این فناوری توسط دانشمندان دانشگاه "کارنگی ملون" با مشارکت سازمان خصوصی"Water is Life" بوجود آمده است. این کتاب از چند صفحه همانند صفحه کتاب برای فیلتر آب تشکیل شده است و روی هر صفحه هم سفارش های بهداشتی نوشته شده است. این اطلاعات روی کاغذ صافی چاپ شده است که می تواند برای تصفیه آب و از بین بردن ۹۹.۹ درصد باکتری ها استفاده گردد. تمام کاری که افراد می بایست انجام دهند این است که یک فیلتر را برداشته و آنرا روی ظرف مخصوص فیلتر قرار دهند و آب آلوده را روی آن بریزند و سپس آب پاک و آشامیدنی تحویل بگیرند. حقیقت اعجاب انگیز درباره فناوری مذکور این است که یک کتاب برای یک شخص می تواند تا چهار سال دوام بیاورد و این به آن معناست که آن فرد می تواند به مدت چهار سال آب پاک بنوشد.
۴. دستگاه تصفیه آب فرابنفش قابل حمل
در حالیکه کمبود آب در نقاط مختلف و خشکسالی در سرتاسر جهان یک نگرانی بزرگ است اما مکان های زیادی وجود دارد که توسط آب احاطه شده اند اما این آب، آلوده و غیر قابل شرب است. بنابراین محققان آزمایشگاه ملی شتاب دهنده اسلک و دانشگاه استنفورد یک دستگاه تصفیه آب کوچک فرابنفش را بوجود آورده اند. این فناوری یک دستگاه مستطیل شکل سیاه و ساده به اندازه نصف یک تمبر پستی است و می تواند عملیات تصفیه آب را از مدت زمان طولانی ۴۸ ساعت به ۲۰ دقیقه کم کند چون که این دستگاه نه تنها فقط از نور فرابنفش بلکه از طیف کاملی از انرژی استفاده می نماید. انتظار می رود این دستگاه در آینده ای نزدیک به مناطقی که بیشتر به آب شرب سریع نیاز دارند برسد.
۵. فیلتر تصفیه آب خورشیدی و بادی
همانطور که در بالا ذکر شد، آب آلوده هم به اندازه کمبود آب یک مشکل بزرگ است. بنابراین شرکت "Innovative Water Technologies" سیستمی برای تصفیه آب معروف به "SunSpring Hybrid" بوجود آورده است که می تواند حداکثر ۲۰ هزار لیتر آب تمیز در یک روز در اختیار جامعه قرار دهد و 10 سال یا بیشتر دوام بیاورد. این دستگاه از انرژی خورشیدی و بادی استفاده می نماید و نکته جالب توجه این است که این دستگاه کاربردی کاملاً قابل حمل است. این دستگاه به کشورهای در حال توسعه کمک می نماید تا راه های آبی آلوده خویش را تمیز کنند و به مردم این امکان را می دهد تا بار دیگر از نوشیدن آب شرب تمیز و سالم لذت ببرند.
۶. برج آب وارکا
ساکنان روستایی در اتیوپی با کمک یک اختراع باورنکردنی قادرند آب تمیز را از هوای نازک استخراج کنند. این دستگاه "برج آب وارکا"(The Warka Water Tower) نام دارد و بر مبنای همان اصل کلی برداشت آب از مه ساخته شده است با این تفاوت که به شکل یک استوانه عظیم است و از بامبو ساخته شده و در یک توری قابل بازیافت، پیچیده شده است. این دستگاه به جوامع اجازه می دهد آب سالم و قابل آشامیدنی را در دسترس مردم قرار دهند.
۷. لایف استراو
" لایف استراو"(LifeStraw ) امکان دارد معروف ترین فناوری باشد که انقلابی در نحوه نوشیدن آب تمیز در مناطق کمتر توسعه یافته بوجود آورده است. فیلتر آب لایف استراو توسط شرکت سوئیسی وسترگارد بوجود آمده و یک نی قابل حمل است که می تواند آب آلوده را فیلتر کرده و قابل نوشیدن سازد. نی مذکور می تواند تا ۱۰۰۰ لیتر آب را تصفیه کند و تا ۹۹.۹ درصد انگل و باکتری ها را از بین ببرد. علاوه بر این، این شرکت همینطور دستگاههای تصفیه آب با ظرفیت بالا از فولاد را توسعه داده است که در شرایط اضطراری و توسط تیم های واکنش اضطراری استفاده می شود.
۸. هواژل هوشمند
محققان دانشگاه ملی سنگاپور موفق شدند با استفاده از یک هواژل هوشمند، هوا را به آب پاک و تمیز تبدیل کنند، در حالیکه این هواژل نیازی به منبع تغذیه خارجی ندارد. این تیم نوعی هواژل فوق سبک ساخته اند که کمی شبیه اسفنج به نظر می آید و به همان شکل کار می کند، اما برای بیرون کشیدن آبی که از هوای اطراف جذب می کند، نیازی به فشار دادن آن نیست. علاوه بر این، برای استخراج آب مورد احتیاج به باتری نیازی ندارد. محققان می گویند، یک کیلوگرم از این هواژل در یک روز مرطوب در سنگاپور، روزانه ۱۷ لیتر آب تولید می کند. ترفند این روش در استفاده از پلیمرها است که مولکول های بلندی هستند که در هواژل جمع شده اند. این پلیمر دارای یک ساختار شیمیایی است که سبب جذب آب و همینطور دفع آن می شود. بنابراین، این هواژل هوشمند مولکول های آب را از هوا جذب می کند، آنها را به شکل مایع متراکم می کند و آب حاصل را بیرون می دهد. علاوه بر این، هنگامی که نور آفتاب کافی باشد، این هواژل برای دفع آب سریع تر هم عمل می کند و ۹۵ درصد بخار آب درون هواژل را به آب مایع تبدیل می کند.
۹. تبدیل آب دریا به آب شرب
یک نورگیر نمک زدا که توسط "هنری گلوگائو" طراحی شده است، یکی از نامزدهای نهایی جایزه "طراحی لکسوس ۲۰۲۱" است که با انرژی پاک و بدون هیچ هزینه ای، آب دریا را قابل شرب می کند. این طرح معروف به "نورگیر نمک زدای خورشیدی"(Solar Desalination Skylight) یکی از نامزدهای نهایی کسب جایزه "Lexus Design Award ۲۰۲۱" است که کاملاً منطبق با اصول طراحی و مهندسی برای آینده ای بهتر است. این نورگیر از تلفیقی از انرژی مجانی و فراوان خورشید و آب دریا برای عرضه خدمات اساسی به محله های فقیرنشین استفاده می نماید و با انرژی پاک و بدون هزینه خورشید، هم روشنایی را به ارمغان می آورد و هم آب دریا را قابل شرب می کند. این نورگیر نمک زدای خورشیدی با تبخیر آب دریا از راه انرژی خورشید کار می کند. آب دریا در طول روز از راه یک لوله به داخل این نورگیر کاسه ای شکل می رود و تابش خورشید این آب شور را تقطیر می کند و سپس میتوان از یک شیر که در پایین نورگیر تعبیه شده است، برای استخراج آب شرب استفاده کنند. این نورگیر سپس در شب، از نمک به جا مانده از فرایند تصفیه برای تولید بار الکتریکی و تأمین روشنایی استفاده می نماید.
۱۰. گرفتن آب شرب از هوا با روشی جدید
محققان آزمایشگاه "APL" دانشگاه "جانز هاپکینز" موادی پیدا کرده اند که می تواند مقادیر زیادی از آب را از هوا جمع آوری کند. نکته کلیدی این پژوهش ماده ای با نام مخفف "MOF" است. این ساختار دارای بیشترین سطح در بین تمامی موادی است که تابحال شناخته شده اند. در واقع، اگر بتوان تنها یک گرم از ماده "MOF" را باز کرد، این میزان می تواند برای پوشش دهی یک زمین فوتبال کافی باشد. بدین سان تمام این فضای داخلی، آنرا برای دریافت و ذخیره آب، ایده آل می کند. محققان موفق شده اند از "MOF" استفاده کنند تا بخار آب را از هوا جذب کرده و آنرا برای نوشیدن به حالت مایع تبدیل کنند.
مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب