فكرة جديدة لجمع بخار مياه البحار لتوفير المياه العذبة في المناطق القاحلة لمواجهة أثار تغير المناخ

تقييم 14 موقعا يعاني من الإجهاد المائي حول العالم تكشف عدم تحقيق إعادة تدوير مياه الصرف واستمطار السحب وتحلية المياه النجاح المطلوب

إمدادات غير محدودة تقريبًا من المياه العذبة موجودة على شكل بخار الماء فوق محيطات الأرض، لكنها لا تزال غير مستغلة، يقترح الباحثون هياكل جديدة لحصاد مصادر المياه العذبة غير المستغلة.

الدراسة الجديدة تمت بجامعة إلينوي أوربانا شامبين الأمريكية، تعد أول دراسة تقترح استثمارًا في بنية تحتية جديدة قادرة على حصاد بخار مياه المحيطات كحل لإمدادات محدودة من المياه العذبة في مواقع مختلفة حول العالم.

الدراسة، التي قادها أستاذ الهندسة المدنية والبيئية والمدير التنفيذي لمعهد بريري للأبحاث، برافين كومار، قيمت 14 موقعًا تعاني من الإجهاد المائي في جميع أنحاء العالم لجدوى وجود بنية افتراضية قادرة على التقاط بخار الماء من فوق المحيط وتكثيفه في المياه العذبة، ذلك بطريقة تظل ممكنة في مواجهة التغير المناخي المستمر .

الفريق البحثي يتكون من برافين كومار، وطالبة الدراسات العليا عفيفة عبد الرحمن، وأستاذة علوم الغلاف الجوي فرانشينا دومينجيز.

تبخير المياه باستمرار

النتائج تم نشرها في مجلة Nature Scientific Reports، حيث قال برافين كومار كومار: “ندرة المياه مشكلة عالمية وتضرب قريبًا أماكن مختلفة بالولايات المتحدة فيما يتعلق بانخفاض منسوب المياه في حوض نهر كولورادو، الأمر الذي يؤثر على غرب الولايات المتحدة بالكامل”، وفي المناطق شبه الاستوائية، مثل الولايات الغربية، تقوم المحيطات المجاورة بتبخير المياه باستمرار بسبب وجود ما يكفي من الإشعاع الشمسي بسبب التغطية السحابية الضئيلة للغاية على مدار العام.”

مشكلات تتعلق بالاستدامة

قال الباحثون، إن إعادة تدوير مياه الصرف الصحي السابقة وتقنيات استمطار السحب وتحلية المياه لم تحقق سوى نجاح محدود، على الرغم من انتشارها في بعض المناطق حول العالم، إلا أن محطات تحلية المياه تواجه مشكلات تتعلق بالاستدامة، بسبب المياه المالحة، ومياه الصرف الصحي المحملة بالمعادن الثقيلة.

أوضح كومار”في النهاية، سنحتاج إلى إيجاد طريقة لزيادة إمدادات المياه العذبة، حيث أن الحفظ والمياه المعاد تدويرها من المصادر الحالية ، وإن كانت ضرورية، لن تكون كافية لتلبية الاحتياجات البشرية، نعتقد أن طريقتنا المقترحة حديثًا يمكنها القيام بذلك على نطاقات كبيرة.

التقاط الرطوبة فوق أسطح المحيطات والبحار

أجرى الباحثون تحليلات جوية واقتصادية لوضع الهياكل البحرية الافتراضية بعرض 210 متر وارتفاع 100 متر، من خلال تحليلاتهم ، خلص الباحثون إلى أن التقاط الرطوبة فوق أسطح المحيطات والبحار أمر ممكن للعديد من المناطق المجهدة بالمياه في جميع أنحاء العالم، يمكن أن توفر المياه المقدرة للمباني المقترحة المياه العذبة للمراكز السكانية الكبيرة في المناطق شبه الاستوائية.

المناطق القاحلة والجافة

أحد أقوى التوقعات لتغير المناخ هو أن المناطق الجافة ستصبح أكثر جفافاً، والمناطق الرطبة ستصبح أكثر رطوبة.

وقال دومينجيز: “من المرجح أن تكون المناطق الحالية التي تعاني من ندرة المياه أكثر جفافاً في المستقبل، مما يؤدي إلى تفاقم المشكلة”، “وللأسف، يواصل الناس الانتقال إلى مناطق محدودة المياه، وهذا الإسقاط للظروف القاحلة بشكل متزايد يفضل التكنولوجيا الجديدة لحصاد بخار المحيطات.

وقالت عفيفة عبد الرحمن: “تُظهر التوقعات المناخية أن تدفق بخار المحيط سيزداد بمرور الوقت ، مما يوفر المزيد من إمدادات المياه العذبة”، ” الفكرة التي نقترحها ستكون مجدية في ظل تغير المناخ، وهذا يوفر نهجًا تمس الحاجة إليه وفعالًا للتكيف مع تغير المناخ، لا سيما للسكان المعرضين للخطر الذين يعيشون في المناطق القاحلة وشبه القاحلة من العالم.”

دورة المياه الطبيعية

عنوان الورقة “زيادة إمدادات المياه العذبة لمعالجة الأمن المائي العالمي بشكل مستدام على نطاق واسع”، حيث قال الباحثون، إن إحدى السمات الأكثر أناقة لهذا الحل المقترح، هي أنه يعمل مثل دورة المياه الطبيعية.

قال دومينجيز: “الفرق هو أننا نستطيع أن نرشد إلى أين تذهب المياه المتبخرة من المحيط”. “عندما اقترب برافين مني بهذه الفكرة ، تساءل كلانا لماذا لم يفكر أحد في الأمر من قبل لأنه بدا وكأنه حل واضح. ولكن لم يتم القيام بذلك من قبل ، وأعتقد أن السبب هو أن الباحثين يركزون بشدة على الأرض- الحلول القائمة على الحلول — لكن دراستنا تظهر أن الخيارات الأخرى موجودة بالفعل “.

وقال الباحثون، إن هذه الدراسة تفتح الباب أمام استثمارات جديدة في البنية التحتية يمكنها أن تعالج بفعالية الندرة العالمية المتزايدة للمياه العذبة