Dr. Isabella Morenoباستخدام أحدث الأبحاث، كشف الباحثون المعاصرون في السعودية عن جهاز ثوري قادر على استخلاص المياه من الغلاف الجوي لتبريد الخلايا الشمسية دون الحاجة إلى طاقة كهربائية. لا تعد هذه التقنية الرائدة فقط بتقليل تكاليف التشغيل، بل تهدف أيضاً إلى زيادة معدلات جمع المياه بشكل كبير في المناخات الجافة.
نظرًا لالتزام السعودية بتوسيع قطاع الطاقة الشمسية الذي يمثل حاليًا أكثر من 80% من جهودها في مجال الطاقة المتجددة، أصبح تحدي ارتفاع درجة حرارة الخلايا الشمسية أكثر وضوحًا. غالبًا ما تعتمد آليات التبريد التقليدية على الكهرباء، مما يسبب تحديات خاصة في المناطق الريفية حيث يمكن أن تكون إمدادات الطاقة غير موثوقة.
أدت مبادرة بحثية تعاونية، يقودها البروفيسور تشياوكيانغ غان من جامعة الملك عبدالله للعلوم والتقنية، إلى تطوير حل تبريد مكثف يستخدم فقط الجاذبية والمواد منخفضة التكلفة لاستخلاص المياه من الغلاف الجوي. لا يحافظ هذا الجهاز متعدد الاستخدامات على كفاءة الخلايا الشمسية فحسب، بل يوفر أيضًا مياهًا عذبة لمختلف الاستخدامات، بما في ذلك الزراعة وأنظمة تبريد المباني.
تظهر التقدمات في جمع المياه من الغلاف الجوي أن الهواء يحمل كميات هائلة من المياه، ومع ذلك، يتطلب الاستخلاص الفعال في المناطق الجافة عادة موارد كهربائية. ومع ذلك، من خلال استخدام طلاء تشحيم جديد، قام الباحثون بتحسين جمع المياه، مما قضى على مشكلات التمسك بقطرات الماء على أسطح الأجهزة.
بعد اختبارات شاملة في البيئات الطبيعية، أظهر هذا النظام إمكانية مضاعفة معدلات جمع المياه تقريبًا مقارنة بالتقنيات الموجودة. يعد القضاء على متطلبات الطاقة الكهربائية والأجزاء الميكانيكية بمثابة وعد بتوفير كبير في الطاقة والصيانة، مما يبشر بتحول كبير نحو الحلول المستدامة في تطبيقات الطاقة المتجددة.
جمع المياه المبتكر وتبريد الطاقة الشمسية: نصائح وحقائق ممتعة
في ضوء التقدمات الأخيرة في السعودية فيما يتعلق بتقنية استخراج المياه من الغلاف الجوي، هناك العديد من النصائح والحيل الحياتية والحقائق المثيرة التي يمكن أن تعزز فهمك لهذا النهج المبتكر. إليك ما تحتاج معرفته:
1. استغلال التقنيات السلبية:
تستخدم أنظمة التبريد السلبية، مثل جهاز استخلاص المياه الجديد، العناصر الطبيعية مثل الجاذبية والاختلافات في درجات الحرارة لتعمل دون كهرباء. فكر في استكشاف مبادئ التصميم السلبي في مساحاتك الخاصة لتوفير الطاقة، مثل استخدام التهوية المتقاطعة والكتلة الحرارية في تصميم المنازل.
2. فهم جمع المياه من الغلاف الجوي:
هل كنت تعلم أن الهواء يحتوي على كمية كبيرة من الرطوبة حتى في المناطق الجافة؟ يجمع جمع المياه من الغلاف الجوي هذه الرطوبة، وتجعل الابتكارات الأخيرة ذلك أكثر كفاءة. قد تشعر بالإلهام لتنفيذ مجموعات جمع المياه الصغيرة في المنزل، مثل أجهزة إزالة الرطوبة أو أنظمة التكثيف التي يمكنك صنعها بنفسك.
3. فوائد توفير الطاقة:
تتيح تقليل الاعتماد على الطاقة الكهربائية ليس فقط تقليل التكاليف ولكن أيضًا تقليل البصمة الكربونية للعمليات. تشجع هذه التكنولوجيا على استكشاف حلول الطاقة البديلة. للعائلات، فكر في الاستثمار في الألواح الشمسية للاستفادة من الطاقة المتجددة، مما يعزز استدامة منزلك.
4. المياه لمجموعة من الاستخدامات:
يمكن أن تخدم هذه الأنظمة لجمع المياه ذات الاستخدام المزدوج وظائف متنوعة. يمكن استخدام المياه العذبة في الري (تعزيز الزراعة المستدامة) أو أنظمة التبريد داخل المباني. يمكن أن يؤدي الاستثمار في تقنيات موفرة للمياه إلى تعزيز الإنتاجية بشكل كبير مع الحفاظ على الموارد.
5. دور المواد المبتكرة:
يستخدم الجهاز طلاء تشحيم خاص يجمع المياه بشكل مثالي. يعكس ذلك اتجاهًا أوسع في مواد الهندسة التي تعزز الأداء في تطبيقات مختلفة. استكشف استخدام الطلاءات عالية الأداء أو المواد الصديقة للبيئة في مشاريعك الخاصة من الإصلاحات المنزلية إلى الحرف اليدوية.
6. الآثار العالمية:
تتجاوز تداعيات مثل هذه التقنيات السعودية بكثير. يمكن أن تستفيد الدول التي تعاني من نقص المياه بشكل كبير من تطبيق تقنيات مشابهة. كفرد، يمكن أن يؤدي الاطلاع على القضايا المائية العالمية إلى اتخاذ خيارات مستهلك أكثر وعيًا والدعوة إلى التقدم العلمي في مجتمعك.
7. جرب وشارك:
فكر في المشاركة في مبادرات الاستدامة المحلية أو الانضمام إلى مشاريع مجتمعية تركز على حفظ المياه والطاقة المتجددة. يمكن أن تعمق الخبرة العملية فهمك واتصالك بكيفية تأثير هذه التقنيات على حياتنا اليومية.
للمزيد من القراءة حول الابتكارات في مجال الطاقة المتجددة وحفظ المياه، يمكنك زيارة KAUST. تابع أحدث التطورات في التقنيات الخضراء وممارسات الاستدامة!
