به گزارش تابش کوثر، پژوهشگران دانشگاه تگزاس در آستین سیستمی نوآورانه طراحی کرده‌اند که با استفاده از پسماندهای غذایی، شاخه‌های خشک‌شده، صدف‌های دریایی و دیگر مواد طبیعی، قادر است آب آشامیدنی را از هوای رقیق استخراج کند.
این سیستم که «هیدروژل‌های زیست‌توده‌ای با عملکرد مولکولی» نام دارد، طی فرآیندی مولکولی، مواد طبیعی را به جاذب‌هایی کارآمد برای جذب رطوبت تبدیل می‌کند. این جاذب‌ها با اعمال گرمای ملایم، آب را از جو استخراج کرده و در مخازن ذخیره می‌کنند.
گیوهوآ یو، استاد علوم مواد و مهندسی مکانیک دانشگاه تگزاس، دراین‌باره می‌گوید: «با این کشف، ما استراتژی‌ای جهانی برای مهندسی مولکولی ارائه کرده‌ایم که امکان تبدیل مواد طبیعی متنوع را به جاذب‌های پرکاربرد فراهم می‌کند. این رویکرد، افقی تازه برای طراحی سامانه‌های پایدار جمع‌آوری آب گشوده است و گامی مهم در مسیر توسعه فناوری‌های کاربردی برای تأمین آب در مقیاس‌های خانگی و اجتماعی محسوب می‌شود.»
در آزمایش‌های میدانی، این سیستم قادر بود روزانه ۱۴.۱۹ لیتر آب آشامیدنی به ازای هر کیلوگرم از جاذب تولید کند، درحالی‌که بیشتر جاذب‌های رایج تنها ۱ تا ۵ لیتر در روز استخراج می‌کنند.
برخلاف مواد جاذب مصنوعی که از مشتقات نفتی ساخته شده و به انرژی بالایی نیاز دارند، این هیدروژل زیست‌تخریب‌پذیر بوده و با حداقل انرژی، آب را آزاد می‌کند. این فناوری از طریق فرآیند مهندسی دو مرحله‌ای، خواص جذب رطوبت و واکنش‌پذیری حرارتی را به پلی‌ساکاریدهای طبیعی مانند سلولز، نشاسته و کیتوسان اضافه می‌کند.
وِی‌سین گوان، دانشجوی دکتری و پژوهشگر ارشد این مطالعه، تأکید می‌کند: «دسترسی به آب پاک باید ساده، پایدار و مقیاس‌پذیر باشد. این فناوری به ما امکان می‌دهد از فراوان‌ترین منابع طبیعی بهره بگیریم و در هر زمان و مکان، آب را از هوا استخراج کنیم.»
این پروژه بخشی از تلاش‌های طولانی‌مدت تیم تحقیقاتی گیوهوآ یو برای توسعه فناوری‌های تأمین آب است. این گروه علاوه بر ساخت هیدروژل‌های مولد آب، سیستم‌های تصفیه آب تزریقی و فناوری‌های کشاورزی سازگار با مناطق خشک را نیز توسعه داده‌اند.
یاسوآن ژائو، پژوهشگر ارشد این پروژه، معتقد است که چالش اصلی در فناوری‌های پایدار جمع‌آوری آب، ایجاد راهکاری مقیاس‌پذیر و عملیاتی در خارج از محیط آزمایشگاهی است. او می‌گوید: «از آنجا که این هیدروژل از زیست‌توده‌های در دسترس ساخته شده و با کمترین انرژی کار می‌کند، پتانسیل بالایی برای تولید انبوه و استفاده در جوامع دورافتاده، عملیات امدادرسانی و سیستم‌های تأمین آب غیرمتمرکز دارد.»
این پژوهش در نشریه Advanced Materials منتشر شده است.

م/۱۱۰*