البحث عن المياه: مع اقتراب خطر ندرة المياه الشديدة، فإن التقنيات الجديدة لزيادة إمداداتنا من المياه العذبة جنبا إلى جنب مع تحسين الكفاءة في استهلاكها، هي عناصر أساسية لتلبية احتياجاتنا المتزايدة. ويعد حصاد المياه في الغلاف الجوي أحد هذه التقنيات التي جذبت في السنوات الأخيرة مزيدا من الاهتمام من الشركات الخاصة والعلماء على حد سواء، الذين روجوا لهذه التكنولوجيا باعتبارها وسيلة فعالة لتوفير المياه العذبة للمناطق الساحلية والصحراوية التي يصعب الوصول إليها.

كيف يمكن توليد المياه من الهواء؟ ينقسم حصاد المياه من الغلاف الجوي إلى تقنيتين. فأولا، هناك أنظمة قائمة على التكثيف، تقوم بتبريد أسطح معينة إلى درجة تسمح بتكوين قطرات الماء على السطح الخارجي بعد ملامستها للهواء الرطب. وهناك تقنية قائمة على الامتصاص، والتي تستخدم مواد ماصة لتجميع الماء مباشرة من الهواء.

وتعد التقنية القائمة على التكثيف كثيفة الاستهلاك للطاقة ومكلفة لأنها تتطلب الحفاظ على درجات حرارة منخفضة بدرجة كافية لتسهيل عملية التكثيف. وتقدم بعض الشركات حلولا للتقنية تعمل بالطاقة الشمسية، لكنها لا تزال تواجه صعوبة في التقاط المياه بشكل فعال في المناطق التي تقل فيها الرطوبة عن 50%.

ويمكن تطبيق التقنية القائمة على الامتصاص في أي مكان تقريبا. واكتشف باحثو معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا في عام 2017 مادة مسامية تشبه الإسفنج تقريبا ونوع من الإطار المعدني العضوي، تمتص الرطوبة بشكل سلبي من الهواء في الليل وتطلقها في شكل ماء سائل خلال النهار مرة واحدة عندما تتعرض لحرارة الشمس. ويمكن لكيلوجرام من الإطار المعدني العضوي جمع حوالي 2.72 كجم من الماء العذب كل 12 ساعة عندما تكون الرطوبة 20% على الأقل. وفي العام الماضي، تضاعف هذا الرقم عندما اكتشف نفس الباحثين نظاما أكثر كفاءة يستخدم أحجار الزيوليت، بدلا من الأطر المعدنية العضوية. وتظهر نتائج الاختبارات المبكرة الصادرة عن جامعة الملك عبد الله للعلوم والتكنولوجيا في السعودية إمكانية محتملة لتسريع العملية الدورية للامتصاص والإطلاق باستخدام هياكل الجرافين-إيروجيل بدلا من الزيوليت.

ويتطلب الأمر مزيدا من التمويل لجعل أحلام توليد المياه في الصحراء حقيقة واقعة: يصل حجم الجهاز المسؤول عن جمع المياه في تجارب معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا إلى حجم جهاز الكمبيوتر، وإذا حرى تطويرها وتعديلها قليلا، فقد تصبح قريبا مصدرا عمليا للمياه للبلدات الصحراوية النائية، بحسب أحد الباحثين وراء اختراع العام الماضي. وفي نفس الوقت، تعمل مجموعة مختلفة من العلماء على تصغير حجم الجهاز إلى حجم حقيبة الظهر بحيث تتاح للاستخدام الفردي.

وفي مصر، هناك بالفعل خطط لتوليد المياه عبر حصد المياه من الغلاف الجوي بقيمة 3.4 مليار دولار في مدينة العلمين الجديدة. ومن المتوقع أن تنتج المحطة المملوكة لـ "ماريوت هيلز" 50 ألف لتر من مياه الشرب يوميا، وفقا لرئيس مجلس إدارة الشركة، أحمد حسن، الذي يسعى لبيع أجهزة للاستخدام الفردي للمقيمين في القاهرة الجديدة والسادس من أكتوبر.