.png "عصر ایران")
۲۷ آذر ۱۴۰۴
به روز شده در: ۲۷ آذر ۱۴۰۴ - ۱۴:۲۶
عملیات نجات سگ گرفتار در قیر داغ پس از واژگونی کامیون (فیلم) نجات از تشنگی با نور آفتاب: ابداع هواژل انقلابی که آب شور دریا را آشامیدنی میکند
پژوهشگران هنگکنگی هواژلی نوآورانه ساختهاند که با ساختاری متخلخل، سبک و مقاوم، میتواند آب دریا را به روشی ساده و مقیاسپذیر به آب شیرین تبدیل کند.
زمین از فاصلهی دور، مثل گوی آبی درخشان میدرخشد. اما این سیارهی بهظاهر آبی در تأمین آب آشامیدنی برای ساکنانش با بحرانی روبهرو است که هر روز جدیتر میشود. اگرچه ۷۱ درصد از سطح زمین با آب پوشیده شده، حدود ۹۷ درصد از آب در اقیانوسها قرار دارد. بیشتر منابع آبی زمین شور، غیرآشامیدنی یا دستنیافتنیاند. در نهایت، تنها ۰٫۳ درصد از منابع آب شیرین زمین، در رودخانهها، جویبارها، دریاچهها، تالابها و چشمهها و در دسترس بشر قرار دارد.
به گزارش زومیت، آب آشامیدنی بسیار نادر است و اکنون، همین مقدار اندک نیز در خطر قرار دارد. میلیاردها نفر در سراسر جهان با دسترسی محدود به آب آشامیدنی زندگی میکنند یا فقط به آب آلوده دسترسی دارند، آبی که ممکن است ناقل بیماریهای کشندهای مانند وبا، اسهال خونی، فلج اطفال یا حصبه باشد. در بسیاری از مناطق، فقدان واکسن یا خدمات درمانی کافی، این تهدید را به فاجعهای تمامعیار تبدیل کرده است.
شیرینسازی آب دریا یکی از معدود گزینههایی است که میتواند معادله را تغییر دهد. برخی سامانهها موادی متخلخل را به کار میبرند که با جذب آب و تبخیر آن از طریق نور خورشید، آب شور را به آب شیرین تبدیل میکنند. اما این روشها نیز با مشکلی قدیمی درگیرند؛ وقتی سامانهها در مقیاس بزرگ پیادهسازی میشوند، کارایی بهطرز محسوسی کاهش مییابد. دلیلش ساده است، منافذ بسیار ریز و مرزهای ضخیم، مانع خروج بخار آب میشوند.
بهگزارش ارزتکنیکا، اکنون تیمی از پژوهشگران دانشگاه پلیتکنیک هنگکنگ، به راهحلی نوین دست یافتهاند. تیم هنگکنگی با ابداع نوعی هواژل فوتوترمال پیشرفته که تنها با انرژی خورشیدی کار میکند، روش تازهای برای شیرینسازی آب دریا معرفی کردهاند. این نوآوری هم بازدهی بالایی دارد، هم برای استفاده در ابعاد بزرگتر قابلاتکاست. بنابریان، میتواند چشمانداز تأمین آب را برای جمعیتهای پرمخاطرهی جهان دگرگون کند.
شاهکلید حل مسئلهای شور
هواژل یا ائروژل، مادهای جامد و سبک است که بیش از ۹۰ درصد حجم آن را هوا تشکیل میدهد و به دلیل ساختار متخلخل نانومقیاس، دارای رسانایی حرارتی و چگالی بسیار پایین است. این ماده بهدلیل خواص منحصربهفرد، از جمله عایقبندی حرارتی و صوتی عالی، مقاومت مکانیکی مناسب نسبت به وزن و شفافیت در برخی انواع، کاربردهای گستردهای دارد.
شی شن، پژوهشگر در دانشگاه پلیتکنیک هنگکنگ و سرپرست تیم، در مقالهی منتشرشده توضیح میدهد برای دستیابی به عملکرد مطلوب، باید روی سه عامل تمرکز کرد: متمرکزسازی گرما، انتقال کارآمد آب و بخار. پژوهشگران در طراحی هواژل جدید، بهینهسازی این سه عامل را در اولویت قرار دادهاند.
هواژل جدید حتی در مقیاس بزرگ نیز از نظر عملکرد دچار افت نمیشود
هواژل جدید با استفاده از نانولولههای کربنی و نانوالیاف سلولز ساخته شده و بهصورت لایهبهلایه با چاپ سهبعدی تولید شده است. در هر مرحله، لایهی چاپشده بلافاصله منجمد شده تا ساختاری سخت و پایدار ایجاد شود. این فرآیند باعث شکلگیری منافذی یکنواخت با مرزهایی نازک شده که خروج بخار را بهمراتب آسانتر میکند.
در آزمایشهای علمی، پژوهشگران هواژل را در لیوانی حاوی آب دریا قرار دادند و روی آن پوششی شفاف گذاشتند. نور خورشید از پوشش عبور کرد و با گرمکردن ماده، فرآیند تبخیر آغاز شد. بخار روی سطح درپوش متراکم و از طریق قیفی به ظرفی دیگر منتقل شد. حاصل کار، حدود سه قاشق غذاخوری آب شیرین بود.
برخلاف اغلب نمونههای قبلی، هواژل حتی در مقیاس بزرگ نیز از نظر عملکرد دچار افت نمیشود. مهمتر از آن، دوام بالایش در آزمایشهای چندروزه بدون هیچ نشانهای از کاهش کارایی است. بهگفتهی شن، هنوز نمیتوان دربارهی طول عمر یا زمان تعویض هواژل با قطعیت نظر داد، اما پژوهشهای میدانی گستردهتری در راه است. این هواژل تازهنفس، شاید همان چیزی باشد که آیندهی تأمین آب شیرین را نه در رویا، بلکه در دنیای واقعی دگرگون میکند.
مقاله در نشریه ACS Energy Letters منتشر شده است.
لینک کوتاه: کپی لینک
قیمت آجیل شب یلدا مشخص شد شعبهٔ دوم صداوسیما ؛ وقتی تلویزیون از آنتن به اینترنت مهاجرت میکند چرا تفکر سعید جلیلی با کافه و کافهنشینی مشکل دارد؟ بلوبانک سامان: خدمات بانکی بدون اختلال در دسترس مشتریان است نماینده سابق مجلس: الان دوسوم نظام پاسخگو نیستند/ از اصلاح قانون اساسی نباید ترسید/ میتوان روند اصلاح را به جریان انداخت؛ اگر رهبری مصلحت ببیند یوتیوب حق پخش اسکار را خرید ؛ از 2029 رایگان در سراسر جهان چراغ سبز کنگره آمریکا به ترامپ برای حمله نظامی به ونزوئلا تمدید مهلت جشنواره ساخت تیزر تبلیغاتی خدمت کارت رفاهی بانک رفاه نتانیاهو وجود آمریکا را به یهودیان منتسب کرد: اگر یهودیان شکست می خوردند، ایالات متحده هم وجود نداشت (فیلم) افشای جزئیات دستمزد کارگران در ۱۴۰۵ ؛ حقوق کارگران بالاخره واقعی میشود؟ پزشکیان: از فروش گاز و بنزین می توانیم 160 میلیارد دلار درآمد داشته باشیم اما بخش زیادی را خودمان مصرف میکنیم/هر خودرو ماهی 10 میلیون یارانه بنزین می گیرد/ به باک یارانه بدهیم یا به معیشت؟ /احتمال قطعی برق و گاز در زمستان دیدنی های امروز؛ از فسیل جمجمه مرد جاوه ای تا تفنگداران دریایی آمریکا در کارائیب از مونا کرمی تا سپند امیرسلیمانی؛ حضور زوجهای هنری در پشتصحنه «باران اسیدی» (عکس) معیشت کارگران: اکنون میان دو هیچ نگاهی به زرادخانه سلاحهای ایرانی ونزوئلا