خطوة ثورية.. ابتكار جهاز قادر على إنتاج المياه والوقود في وقت واحد
في خطوة ثورية قد تحدث تغييرًا في تعامل العالم مع أزمات المياه والطاقة، قدم باحثون من جامعة كامبريدج جهازًا عائمًا جديدًا يعتمد على الطاقة الشمسية، يمتاز بقدرته على تحويل المياه الملوثة أو مياه البحر إلى وقود هيدروجيني نظيف ومياه صالحة للشرب في أي مكان في العالم.
ووفقًا لصحيفة "إندبندنت" البريطانية، يمكن أن يلعب هذا الاختراع الجديد دورًا كبيرًا في الأماكن ذات الموارد المحدودة، حيث يعاني مليارا شخص حول العالم من نقص مياه الشرب النظيفة، ويعيش 775 مليونًا دون كهرباء.
وأوضحت جامعة كامبريدج في بيان أن هذا الجهاز المبتكر يستند إلى عملية التمثيل الضوئي، التي تقوم النباتات من خلالها بتحويل ضوء الشمس إلى طاقة، وهي تقنية معروفة سابقًا، ولكن المميز في هذا الجهاز الجديد هو قدرته على إنتاج الطاقة من المياه الملوثة أو مياه البحر، وتحويلها إلى مياه صالحة للشرب.
وقد جهز الباحثون محفزًا ضوئيًا على شبكة كربونية ذات بنية نانوية، تستنشق الضوء والحرارة بفعالية، وتولد بخار الماء، الذي يستفيد المحفز الضوئي منه لإنتاج الهيدروجين.
اقرأ أيضا: علماء روس يبتكرون جهازًا لاسلكيًّا للاتصال تحت الماء
من جهته، قال الدكتور تشانون بورنونغروغ، المسؤول الرئيس عن الدراسة في قسم الكيمياء بجامعة كامبريدج: "كان توفيقًا صعبًا جمع إنتاج الوقود الشمسي وتنقية المياه في جهاز واحد، ولكن الاختبارات أظهرت قدرة الجهاز على فصل ذرات الماء بواسطة الطاقة الشمسية إلى هيدروجين وأكسجين".
وعند تشغيل الجهاز، يفضل العلماء استخدام مياه نقية وغير ملوثة في البداية، لتجنب تأثير المواد الملوثة على أداء المحفز، أو حدوث تفاعلات كيميائية غير مرغوب فيها.
مكونات الجهاز
وفيما يتعلق بتكوينات الجهاز، زوده العلماء بشبكة كربونية مسامية لتنقية المياه، واستخدموا طبقة بيضاء ماصة للأشعة فوق البنفسجية أعلى الجهاز لإنتاج الهيدروجين، وذلك عبر فصل ذرات الماء، في حين يتحول باقي الضوء في الطيف الشمسي إلى الجزء السفلي من الجهاز، ما يؤدي إلى تبخير الماء والاستفادة منه في إنتاج الهيدروجين.
ووفقًا للاختبارات التي أُجريت في نهر كامب في كامبريدج، كان الجهاز قادرًا على إنتاج مياه نظيفة من المياه شديدة التلوث ومياه البحر.
اقرأ أيضا: كل ما تحتاج إلى معرفته عن جهاز دودو Dodow للنوم السريع
وأوضح الدكتور أريفين محمد أنور، المشارك الرئيس في الدراسة: "الجهاز يمكن استخدامه في المناطق النائية أو النامية، حيث تكون المياه النظيفة نادرة والبنية التحتية لتنقية المياه غير متاحة بسهولة، حيث إن إنتاج الهيدروجين يكون صعبًا للغاية، وبالتالي يحل الجهاز مشكلتين في وقت واحد، أولهما تقسيم المياه لإنتاج وقود نظيف، بجانب أنه يمكنه إنتاج مياه شُرب نظيفة".
ويأمل الباحثون أن يلعب هذا الاختراع الجديد دورًا حاسمًا في مواجهة أزمات المياه والطاقة في العديد من أنحاء العالم، وقد يكون تحولاً نحو مستقبل أكثر استدامة وصحة.
