به دشواری آب خوردن!

 به گزارش آرمان ملی آنلاین ، متن پیش رو نگاهی به تاریخچه «آب» و تلاش‌های انسان برای تولید آب سالم است که در روزنامه قدس منتشر شده است:

شبنم‌ها

مسئله کمبود آب سالم نوشیدنی، مثل مشکل جهانی کمبود آب، چندان نوپدید و مختص به یکی دو قرن اخیر نیست. شواهد تاریخی نشان می‌دهد آدمیزاد از خیلی وقت پیش و حتی در خیلی از نقاط پرآب جهان به فکر تأمین آب سالم برای نوشیدن بوده و برای آن تلاش هم کرده است. این تلاش البته به جز حفر چاه و یافتن منابع آب زیر یا روزمینی سالم بوده است. یعنی در این مطلب داریم درباره استحصال آب از هوا حرف می‌زنیم. کافی است طی سال‌های زندگیتان یک بار فرصت کرده و به لیوان یا پارچ فلزی یا شیشه‌ای که داخلش مقدار زیادی آب و یخ ریخته و در فضای نسبتاً گرمی قرار دارد، فکر کرده باشید. دیدن مقدار زیاد آبی که روی دیواره بیرونی پارچ و لیوان جمع شده و حتی سطح زیر ظرف را خیس کرده، آدم را به فکر می‌اندازد که این همه آب از کجا آمده است؟ اجداد ما اگر به پارچ پر از یخ  دسترسی نداشته‌اند، حداقل با شبنم و یا مِه موجود دراطرافشان سروکار داشته‌اند. برخی شواهد می‌گوید اقوام باستانی در سرزمین‌های مختلف از نرده‌های مخصوص رطوبت جمع‌کن استفاده می‌کرده‌اند تا رطوبت موجود در هوای اطراف و یا مِه را تبدیل به آب کنند. در دوران معاصر این روش به صورت پیشرفته‌تر و گسترده‌تر سال‌های سال است به عنوان روش‌های مکمل تهیه آب در برخی مناطق مرطوب جهان استفاده می‌شود. شبکه توری‌های وسیع که می‌تواند حتی روی پشت‌بام منزل نصب و رطوبت موجود در هوا را جذب کرده و به صورت آب تحویل دهد، بهترین نمونه و مثال برای این روش تهیه آب است.

باد،آب و برق

روش سنتی تولید آب از هوا را قطعاً بشر از خود طبیعت و شاید نخستین بار با دیدن شبنم یاد گرفته است و بعدها شاید دیدن تارهای عنکبوتی که در هوای شرجی، رطوبت را به آب تبدیل می‌کنند این فکر را به سرشان انداخته است. منتها افزایش نیازهای هرروزه انسان به آب از یک طرف و پیشرفت و توسعه فناوری از طرف دیگر سبب شده انسان به روش‌های سنتی اکتفا نکند.  AWG یا همان دستگاه تولید آب از هوا چند سالی است مورد توجه قرار گرفته است. اصل تولید آب از هوا ساده است و با دو روش مختلف سرمایش و گرمایش می‌توان آب تولید کرد. در روش سرمایش، هوای مرطوب تا نقطه میعان یعنی جایی که بخار آب به آب مایع متراکم تبدیل شود، خنک می‌شود.

در روش گرمایش هم از یک ماده نم‌گیر یا رطوبت‌گیر برای جذب رطوبت هوا استفاده می‌شود. بعد این نمک، حرارت داده می‌شود تا آب جذب شده را آزاد کند. روش‌ها و فناوری تولید آب از هوا به طور محدود در کشور خودمان هم رایج است و شما می‌توانید تبلیغات این دستگاه‌ها را در سایت‌های مختلف اینترنتی پیدا کنید. اما چه در ایران و چه جاهای دیگر جهان تولید آب با این روش‌ها هنوز هزینه‌بر بوده و نیاز به مصرف انرژی زیادی دارد. انرژی‌هایی که اغلب با سوزاندن سوخت‌های فسیلی یا برق تولید می‌شوند و مصرف این همه انرژی به جز هزینه‌بر بودن، مشکلات زیست محیطی هم ایجاد می‌کند. استفاده از نیروی خورشیدی هم هنوز در آن حد گسترده و یا ارزان نیست که بشود از آن در همه نقاط جهان و برای تولید آب شرب از هوا استفاده کرد. 

سوسک‌ها

واقعیت این است که همه فناوری‌های امروزی تولید آب شرب را بشر از روی دست طبیعت کپی کرده است. مثلاً چند سال پیش دانشمندان متوجه شدند یک نوع سوسک در آفریقا زندگی می‌کند که ظاهراً اصلاً آب نمی‌خورد! تحقیقات بعدی نشان داد این سوسک‌ها وقتی خودشان را در معرض بادهای مرطوب قرار می‌دهند، اعضای ریز و کوچک سپر مانند روی بدنشان رطوبت هوا را جذب کرده و بعد این رطوبت به مرور تبدیل به آب شده و از مجرایی وارد دهان سوسک می‌شود.

به‌تازگی محققان مؤسسه فناوری دانشگاه ماساچوست روش جدیدی برای جمع‌آوری و ذخیره آب طراحی کرده و مدعی‌اند با آن می‌شود به ‌اندازه کافی آب شیرین از هوا استخراج کرد. اندازه کافی یعنی اینکه این طراحی جدید درنهایت می‌تواند نیاز روزانه انسان‌ها به آب را تا حد زیادی برطرف کند! دانشمندان در این دستگاه جدید از باله‌های عمودی در فاصله ۲ میلیمتر از یکدیگر استفاده کرده‌اند. این باله‌ها از ورقه‌های مسی که روی هم قرار می‌گیرند تشکیل شده‌اند و با یک ماده زئولیت تخصصی که اغلب برای جذب آب استفاده می‌شود، پوشانده می‌شوند. پس از حدود یک ساعت باله‌ها با آب اشباع  و با گرم‌شدن ورقه‌های مسی، آب آزاد می‌شود. اگر این چرخه ۲۴ بار در روز انجام شود، دانشمندان تخمین می‌زنند در هوای با رطوبت ۳۰درصدی، دستگاه می‌تواند روزانه تا ۳/۱لیتر آب آشامیدنی تولید کند! در مقیاس بزرگ‌تر که یک‌نفره نیست، این دستگاه می‌تواند به ازای هر کیلوگرم مواد مصرفی خود، روزانه ۸/۵ لیتر آب تولید کند. دستگاه‌های قدیمی‌تر و مشابه، ظرفیت تولید آبشان از این هم کمتر است. ضمن اینکه مزیت دستگاه جدید این است شبانه‌روزی می‌تواند برای شما آب تولید کند، اما دستگاه‌های مشابه قبلی اغلب آب را در طول شب جمع‌آوری و صبح آن‌ها را آزاد می‌کنند.

البته دستگاه جدید هم مثل قدیمی‌ها نیاز به انرژی برای آزاد ‌کردن آب دارد و همان مشکل مصرف بالای انرژی و پیامدهای منفی که دارد، سر جای خودش باقی است. یک نکته مهم را هم ما به این ماجرا اضافه کنیم و آن اینکه تجربه نشان داده تا امروز روش‌های فناورانه انسان برای حل یک مشکل اگرچه کم کم به موفقیت رسیده و راه‌های تازه پیش روی انسان گشوده، اما به مرور سبب بروز مشکلات بعدی هم شده است. مثلاً تصور کنید به‌زودی علم و فن تولید آب از هوا به‌قدری پیشرفت کند که دستگاه‌های آب‌ساز بتوانند حتی از هوایی با ۱۰درصد رطوبت هم آب استخراج کنند. آیا در این صورت مشکل بعدی بشر، مشکل کمبود رطوبت هوا، خشکی بی‌سابقه و احیاناً جنگ بر سر رطوبت نخواهد بود؟