استخراج آب شیرین از هوا
پیشرفتی تازه در استخراج رطوبت از هوا با استفاده از پلیمرها، می‌تواند آب را در دمای پایین آزاد و دسترسی به منابع آبی را در شرایط بحرانی تسهیل کند.
رویکرد برداشت آب از هوا، زندگی در محیط‌های متفاوت را به‌طور چشمگیری راحت‌تر می‌کند و در شرایط بحرانی کمبود آب، به منبعی حیاتی تبدیل می‌شود. اما همان‌طور که به نظر می‌رسد، این فرآیند ساده نیست و هر روش معایب خاص خودش را دارد.
به گزارش زومیت، برای مثال، استفاده از پلیمرها برای جداسازی آب از هوا رویکردی مؤثر است، اما مشکل این‌جاست که استخراج و بازیابی آب از پلیمرها عمل ارزان و راحتی نیست یا حداقل قبلاً چنین نبوده است. با‌این‌حال، پیشرفتی جدید در این زمینه ممکن است معضل‌های پیشین را از میان بردارد.
رویکرد تازه، به‌طور خاص با استفاده از پلیمرهایی مرتبط است که ماده‌ی جاذب سطحی ایجاد می‌کنند. نکته‌ی مهم این است که مواد جاذب به‌طور کامل آب را جذب می‌کنند، اما مواد جاذب سطحی آب را فقط روی سطح خود نگه می‌دارند. مشکل اصلی این است که چگونه آب جذب‌شده از سطح ماده آزاد شود. به‌طور معمول، برای آزادسازی آب از پلیمرها باید آن‌ها را تا دمای حدود ۱۰۰ درجه سلسیوس گرم کرد. اما گروهی از محققان نوعی جاذب سطحی رطوبت مایع ساخته‌اند که می‌تواند آب را در دمایی بسیار پایین‌تر، حدود ۳۵ درجه سلسیوس، آزاد کند.
جاذب سطحی رطوبت مایع آب را در دمای حدود ۳۵ درجه سلسیوس آزاد می‌کند
نوآوری فوق با استفاده از دو پلیمر متفاوت امکان‌پذیر شده است. یکی از این پلیمرها پلی‌اتیلن گلیکول است که به دلیل خاصیت جذب آب بسیار قوی آن، در صنایع مختلف و حتی در داروهایی مانند ملین‌ها به‌کار می‌رود. پلیمر دیگر، پلی‌پروپیلن گلیکول است که مشابه پلی‌اتیلن است، اما توانایی جذب آب آن کمتر از پلی‌اتیلن است و معمولاً در ساخت گلوله‌های رنگی استفاده می‌شود.
تفاوت در نحوه‌ی جذب آب توسط این دو پلیمر، نقطه‌عطف مهم پیشرفت تازه است. زمانی که این پلیمرها در تلاش برای جذب آب با هم رقابت می‌کنند، سازوکار جالبی ایجاد می‌شود که به آن‌ها امکان می‌دهد خوشه‌های آب را بشکنند و آن را راحت‌تر استخراج کنند.
آریسا فوکاتسو، استادیار در دانشگاه متروپولیتن اوساکا و یکی از نویسندگان مطالعه، در بیانیه‌ای اظهار کرد: «این فناوری توانایی دارد که نه‌تنها در تأمین آب برای مناطق خشک و مکان‌هایی با منابع انرژی محدود کاربردی باشد، بلکه در شرایط بحرانی و اضطراری نیز می‌تواند دسترسی به آب را آسان کند.»
ماساهیده تاکاهاشی، استاد دانشگاه متروپولیتن اوساکا و یکی دیگر از نویسندگان مطالعه، افزود: «با پیشرفت این فناوری، انتظار می‌رود که میزان گازهای گلخانه‌ای کاهش یابد و استفاده‌ی بهینه‌تری از منابع آبی صورت گیرد. در ادامه، هدف ما بهبود جاذب سطحی رطوبت مایع و افزایش کارایی کل سیستم است تا این فناوری در مقیاس وسیع‌تر، به‌صورت عملی و گسترده به‌کار رود.»
مطالعه در مجله ACS ES&T Water منتشر شده است.
