“نظام تجمع المياه المحمول”.. باحثون يطورون نظامًا محمولاً يجمع الماء من الهواء.. إنتاج مياه صالحة للشرب

حصل هذا النظام على شهادات اختبار صادرة عن هيئات التصديق العامة

تم تطوير تقنية صديقة للبيئة مستوحاة من آليات النبات والحيوان لأول مرة في كوريا الجنوبية، يقوم نظام حصاد الرطوبة المحمول بجمع الرطوبة من الهواء وتنقيتها وإنتاج مياه صالحة للشرب.
ومن المتوقع أن يكون لهذا النظام المبتكر تطبيقات واسعة النطاق، بما في ذلك العمليات العسكرية والتخييم وإنتاج المياه للبقاء على قيد الحياة في المناطق النائية والجبلية.
يخطط فريق البحث بقيادة الدكتور هيونوي ليم، مدير معهد كوريا للآلات والمواد (KIMM)، لتسويق حصادة مياه سعة 3 كجم، والتي تم تطبيق “نظام حصاد الرطوبة المحمول” الذي طوره بشكل مستقل عليها.

وقد تم نشر الأبحاث المتعلقة بالنظام في مجلة Science of The Total Environment .

وقد حصل هذا النظام على شهادات اختبار صادرة عن هيئات التصديق العامة، كما حصل على شهادة التحقق من أدائه في حصاد المياه فضلاً عن سلامة مياه الشرب المنتجة من النظام.
ومن خلال نقل هذه التكنولوجيا الجديدة إلى Puresys، تهدف شركة KIMM إلى تسويقها في شكل مجموعة واسعة من البضائع التي تتراوح من السلع المحمولة إلى المنتجات ذات السعة الكبيرة.
يستخدم “نظام حصاد الرطوبة المحمول” الذي طوره فريق البحث التابع لمعهد كيم دورة جمع الرطوبة “الامتصاص → الامتزاز → التكثيف → التعقيم” باعتبارها التكنولوجيا الأساسية.

تفاصيل جمع أكبر قدر من المياه

يمكن جمع كمية كبيرة من الرطوبة باستخدام هذا النظام، كما تم تحسين كفاءة الطاقة فيه بأكثر من الضعف مقارنة بأجهزة إزالة الرطوبة التقليدية.
كما يتميز نظام جمع الرطوبة المطوَّر حديثًا بثباته العالي، حيث يمكن تعقيم البكتيريا الموجودة على سطح زعانف التبريد، حيث تتكثف الرطوبة عادةً، في غضون دقيقة واحدة عن طريق تسخين هذه الزعانف على الفور إلى 80 درجة مئوية.
وبمجرد جمعها، تمر المياه بعملية تنقية عبر مرشح صديق للبيئة وقابل للتحلل قائم على الطحالب.
تتكون “أنظمة تجميع الرطوبة” التقليدية مثل أجهزة إزالة الرطوبة من النوع المبرد ومكيفات الهواء من مكثف ومبخر وضاغط لمنع التشبع الزائد للرطوبة، مما قد يثير المخاوف بشأن مشكلات الضوضاء والوزن بالإضافة إلى التلوث البيئي الناتج عن استخدام المبردات.
يتم تطوير أنظمة جمع الرطوبة التي تستخدم وحدات حرارية كهربائية لمعالجة هذه المخاوف، ولكن أحد عيوب هذه الأنظمة هو أن كفاءة الطاقة في جمع الرطوبة أقل بكثير مقارنة بأنظمة الضاغط المجهزة بضواغط.
تبلغ قدرة جمع الرطوبة في “نظام جمع الرطوبة المحمول” الذي تم تطويره حديثًا من قبل فريق البحث في KIMM أكثر من ضعف قدرة الأنظمة التقليدية التي تحتوي على وحدات حرارية كهربائية.
أحد النقاط الرئيسية هي أنه يمكن استخدام سطح التسخين لوحدة الطاقة الحرارية الكهربائية كلوحة امتصاص للرطوبة.
يتم جمع الرطوبة في الهواء تحت وضع الامتصاص للوحة امتصاص الرطوبة، والتي يتم نقلها بعد ذلك إلى لوحة التكثيف تحت وضع التسخين، وبالتالي تعزيز كفاءة جمع الرطوبة.

كفاءة ملحوظة في استهلاك الطاقة

علاوة على ذلك، يتم استخدام الطاقة الحرارية عالية الحرارة المولدة من سطح التسخين لإزالة الرطوبة، مما قد يساعد في تقليل انبعاث الهواء الساخن من سطح التسخين.
بالإضافة إلى قدرته على جمع الرطوبة، يتمتع هذا النظام الجديد أيضًا بكفاءة ملحوظة في استهلاك الطاقة.
وقد صمم فريق البحث في KIMM النظام لتمكين إزالة الرطوبة دون تطبيق الطاقة على الوحدة الحرارية الكهربائية أثناء عملية امتصاص الرطوبة.
يمكن تقليل استهلاك الطاقة من خلال السماح بتنشيط أوضاع امتصاص الماء والتكثيف والتعقيم باستخدام وحدة حرارية كهربائية واحدة.
بالإضافة إلى ذلك، من خلال تصميم مرشح قابل للتحلل بشكل طبيعي وصديق للبيئة باستخدام الدياتوميت والبوليمر القابل للتحلل البيولوجي، قام فريق البحث في KIMM أيضًا ببناء نظام لتنقية المياه قادر على إزالة ليس فقط أيونات المعادن الثقيلة ولكن أيضًا جزيئات البلاستيك النانوية الدقيقة.

معالجة قضايا مثل نقص المياه والجفاف

وعلق الدكتور هيونوي ليم، مدير مركز الأبحاث المستوحاة من الطبيعة في معهد كيم، قائلاً: “إن هذه التكنولوجيا تمثل تقدماً كبيراً لأنها تمكن من إنتاج مياه الشرب في المواقف التي تكون فيها المياه شحيحة، ونحن ملتزمون بإنشاء نظام لحصاد مياه الشرب يسمح للناس في جميع أنحاء العالم بالوصول بأمان إلى مياه الشرب، ومعالجة قضايا مثل نقص المياه والجفاف”.
وأضاف الباحث الرئيسي سون جونج أوه من معهد كيم: “إن نظام جمع الرطوبة الذي تم تطويره حديثًا هو تقنية هجينة تجمع بين مبادئ أنظمة التكثيف وامتصاص الرطوبة التقليدية، وهو يتميز بنهج مستدام يقلل من استهلاك الطاقة ويستخدم مواد صديقة للبيئة”.