محققان دانشگاه تگزاس در آستین، با ابداع روشی جدید، موفق به استخراج روزانه ۱۴ لیتر آب آشامیدنی از هوا با استفاده از مواد زیست‌توده مانند ضایعات مواد غذایی و صدف‌های دریایی شده‌اند. این سیستم نوین، زیست‌توده‌های معمولی را به «هیدروژل‌های زیست‌توده عملکردی مولکولی» تبدیل می‌کند که قادرند آب را مستقیماً از جو جذب کنند.
بر اساس گزارش ایسنا، ویکسین گوآن، محقق ارشد این پروژه، این روش را راهی برای بهره‌برداری از منابع فراوان طبیعت و تولید آب از هوا در هر زمان و مکان توصیف می‌کند. گوییهوا یو، استاد مؤسسه مواد تگزاس، نیز این پیشرفت را ایجاد یک استراتژی مهندسی مولکولی جهانی می‌داند که امکان تبدیل مواد طبیعی مختلف به جاذب‌های با کارایی بالا را فراهم می‌کند.
گروه تحقیقاتی، فرآیندی دومرحله‌ای را برای اصلاح پلی‌ساکاریدهای طبیعی در سطح مولکولی ابداع کرده‌اند که توانایی آن‌ها را در جذب رطوبت هوا و آزادسازی آسان آن در هنگام گرم شدن افزایش می‌دهد. این فرآیند شامل اتصال گروه‌های واکنش‌گر حرارتی و یون دوقطبی به مواد است که باعث می‌شود آن‌ها نسبت به تغییرات دما واکنش بیشتری نشان دهند و قابلیت جذب و ذخیره آب آن‌ها بهبود یابد.
این اصلاح مولکولی، هیدروژل‌ها را قادر می‌سازد تا رطوبت هوا را در دمای محیط جذب کنند و با اعمال حرارت ملایم، به‌ویژه در دمای حدود ۶۰ درجه سانتی‌گراد، آب ذخیره شده به شکل تصفیه‌شده آزاد می‌شود. این آستانه دما از آن جهت حائز اهمیت است که می‌توان آن را از طریق منابع پایداری مانند انرژی خورشیدی یا گرمای اتلافی حاصل از فرآیندهای صنعتی تأمین کرد.
آزمایش‌های میدانی نشان داده است که یک کیلوگرم از ماده هیدروژل می‌تواند تا ۱۴.۱۹ لیتر آب در روز تولید کند که به طور قابل توجهی از بسیاری از فناوری‌های جمع‌آوری آب موجود در اتمسفر پیشی می‌گیرد. محققان اثربخشی این روش را با سلولز، نشاسته و کیتوزان نیز با موفقیت نشان داده‌اند که نشان‌دهنده قابلیت استفاده از طیف وسیعی از زیست‌توده‌ها برای تولید آب تمیز است.
این روش، برخلاف بسیاری از فناوری‌های برداشت آب موجود که به سطوح رطوبت بالا وابسته هستند، می‌تواند مقادیر قابل توجهی آب را حتی در محیط‌های خشک استخراج کند. هیدروژل‌های مبتنی بر زیست‌توده، زیست‌تخریب‌پذیر هستند و می‌توانند از موادی که به راحتی در دسترس هستند تولید شوند.
محققان در حال حاضر بر روی تولید و طراحی سیستم‌های دستگاه‌های واقعی برای تجاری‌سازی، از جمله برداشت‌کننده‌های آب قابل حمل، سیستم‌های آبیاری خودپایه و دستگاه‌های آب آشامیدنی اضطراری کار می‌کنند.
با احترام ، مجله خبری تحلیل سبز
