ساختارهای جدید برای برداشت تقریباً نامحدود آب شیرین

New Structures To Harvest an Almost Limitless Supply of Freshwater

پروفسور پراوین کومار، از دانشگاه ایلینوی، می گوید: " ما انسان ها در نهایت باید راهی برای افزایش عرضه آب شیرین پیدا کنیم، زیرا هر چند ذخیره و بازیافت آب از منابع موجود ضروری است،اما برای رفع نیازهای انسان کافی نخواهد بود.  من و همکارانم فکر می‌کنیم روش جدید پیشنهادی ما می‌تواند این کار را در مقیاس بزرگ انجام دهد. " 
این تصویر، رویکرد پیشنهادی کومار و همکارانش را برای جذب رطوبت بالای سطح اقیانوس و انتقال آن به خشکی برای متراکم کردن نشان می‌دهد. 
به گفته این محققان، ذخایر تقریبا بی حد و حصری از آب شیرین به شکل بخار آب در بالای اقیانوس‌ها وجود دارد که همچنان دست نخورده باقی مانده است. مطالعه جدید * دانشگاه ایلینوی اِربانا-شَمپِینؤ (UIUC) اولین مطالعه ای است که سرمایه گذاری در زیرساخت های جدیدی را پیشنهاد می کند که قادر به برداشت بخار آب اقیانوسی به عنوان راه حلی برای منابع محدود آب شیرین در مکان های مختلف در سراسر جهان است.
(*دانشگاه ایلینوی اِربانا-شَمپِینؤ : از معتبرترین دانشگاه‌‌های تحقیقاتی دولتی آمریکا و جهان به‌حساب می‌آید و در ایالت ایلینوی و دو شهر اربانا و شمپین قرار دارد)
این مطالعه ۱۴ مکان تحت تنش آبی در سراسر جهان را برای امکان سنجی یک ساختار فرضی که قادر به دریافت بخار آب از بالای اقیانوس و متراکم کردن آن به صورت آب شیرین است، مورد ارزیابی قرار داده و این کار را به گونه ای انجام داده است که در مواجهه با تغییرات مداوم آب و هوایی ، امکان پذیر باقی بماند. 
پروفسور کومار ، عفیفه رحمان( دانشجوی فارغ التحصیل ) و فرانسینا دومینگوئز( پروفسور علوم جوی)، یافته های خود را ، روز 6 دسامبر سال 2022 در مجله Nature Science Reports منتشر کردند. هدایت این پژوهش نیز بر عهده پراوین کومار، استاد مهندسی عمران و محیط زیست و مدیر اجرایی موسسه تحقیقاتی پرایری است.

این عکس پروفسور پراوین کومار و عفیفه رحمان، یکی از نویسندگان این مطالعه را نشان می دهد .تصویر پس‌زمینه سطح آب رودخانه می‌سی‌سی‌پی در نزدیکی برج گرند تاور را نشان می دهد که به میزان قابل‌توجهی پایین‌تر از حد معمول است. همچنین در تصویر تلاش نیروهای مهندسی ارتش ایالات متحده برای لایروبی رودخانه جهت تسهیل تردد قایق ها دیده می‌شود.
کومار می گوید: «کمبود آب یک مشکل جهانی است که درحال نزدیک شدن به خانه های ما در آمریکا است . کاهش سطح آب در حوضه رودخانه کلرادو، کل غرب ایالات متحده را تحت تأثیر قرار می دهد، اما در عین حال در مناطق نیمه گرمسیری مانند غرب آمریکا که به دلیل پوشش ابر بسیار کم در طول سال، در آن منطقه تابش خورشیدی کافی وجود دارد، اقیانوس های مجاور به طور مداوم در حال تبخیر آب هستند .
به گفته محققان، بازیافت فاضلاب ها ، باروری ابرها و تکنیک‌های نمک‌زدایی تنها موفقیت های محدودی داشته اند. اگرچه کارخانه های نمک زدایی در برخی مناطق جهان مستقرند، اما به دلیل تولید آب نمک و پساب مملو از فلزات سنگین با مشکلات پایداری مواجه هستند. به طوری که کالیفرنیا اخیراً اقدامات مربوط به افزودن نیروگاه های جدید نمک زدایی را رد کرده است.
پروفسور کومار می گوید : "در نهایت باید راهی برای افزایش عرضه آب شیرین پیدا کنیم، زیرا هر چند ذخیره و بازیافت آب از منابع موجود ضروری است ، اما برای رفع نیازهای انسان کافی نخواهد بود.ما فکر می‌کنیم روش جدید پیشنهادی ما می‌تواند این کار را در مقیاس بزرگ انجام دهد."
این محققان تجزیه و تحلیل های جوی و اقتصادی را از محل قرارگیری سازه های دریایی فرضی به عرض ۲۱۰ متر و ارتفاع ۱۰۰ متر انجام دادند و از طریق تجزیه و تحلیل های خود، به این نتیجه رسیدند که جذب رطوبت بر روی سطح اقیانوس ها برای بسیاری از مناطق تحت تنش آبی در سراسر جهان امکان پذیر است. بازده آب تخمینی این سازه های پیشنهادی می تواند آب شیرین را برای مراکز جمعیتی بزرگ در مناطق نیمه گرمسیری فراهم کند.

دومینگوئز می گوید : " یکی از محتمل ترین پیش‌بینی‌های تغییرات اقلیمی این است که مناطق خشک ، خشک‌تر و مناطق مرطوب ، مرطوب‌تر خواهند شد. مناطق فعلی که با کمبود آب مواجه هستند احتمالاً در آینده حتی خشک‌تر هم می شوند و این مشکل را تشدید خواهند کرد و متأسفانه، مردم همچنان به نقل مکان به سمت مناطق کم آب مانند جنوب غربی ایالات متحده ادامه می دهند."
این درحالی است که پیش بینی شرایط فزاینده خشک، به نفع فناوری جدید برداشت بخار آب اقیانوسی است.
عفیفه رحمان می گوید: «پیش‌بینی‌های اقلیمی نشان می‌دهد که شار بخار اقیانوسی تنها با گذشت زمان افزایش خواهد یافت و حتی منبع آب شیرین بیشتری را فراهم می‌کند. بنابراین، ایده ای که ما پیشنهاد می کنیم با تغییرات آب و هوایی هم قابل اجرا خواهد بود. این روش یک رویکرد بسیار موثر و مورد نیاز برای سازگاری با تغییرات آب و هوایی، به ویژه برای جمعیت های آسیب پذیری که در مناطق خشک و نیمه خشک جهان زندگی می کنند را فراهم می کند."
به گفته محققان از ویژگی های ظریف این راه حل پیشنهادی، این است که مانند چرخه طبیعی آب عمل می کند.
دومینگوئز می گوید: «تفاوت در اینجاست که ما می توانیم راهنمایی کنیم که آب تبخیر شده از اقیانوس به کجا برود. وقتی پراوین کومار با این ایده پیش من آمد، هر دوی ما تعجب کردیم که چرا هیچ کس قبلاً در مورد آن فکر نکرده بوده! زیرا به نظر می رسد که این یک راه حل واضح است . من فکر می‌کنم به این دلیل که محققان بر روی راه‌حل‌های مبتنی بر زمین متمرکز شده‌اند، این ایده قبلاً انجام نشده بود . این درحالی است که مطالعه ما نشان می‌دهد در واقع گزینه‌ی دیگری وجود دارند.»
محققان می گویند این مطالعه راه را برای سرمایه‌گذاری‌های زیرساختی جدیدی باز می‌کند که می‌تواند به طور موثر به کمبود روزافزون جهانی آب شیرین رسیدگی کند.
مرجع: " افزایش عرضه آب شیرین، برای رسیدگی به امنیت پایدار آب در مقیاس جهانی " گزارش علمی منتشر شده توسط عفیفه رحمان، پراوین کومار و فرانسینا دومینگز در 6 دسامبر 2022 
دانشگاه ایلینوی اِربانا-شَمپِینؤ ، پروفسور لوول در بخش مهندسی عمران و محیط زیست، برنامه پژوهشی دانشگاه و بنیاد ملی علوم از این تحقیق حمایت کردند.
 

افراد دارای مهارت در این زمینه

در صورتی که در این زمینه تخصص یا مهارتی دارید، پس از ثبت نام در سایت و تکمیل فرم مشخصات شخصی ، پروفایل خود را به لیست زیر اضافه نمایید .