تعاون بحثي سعودي أمريكي بين مدينة العلوم والتقنية وجامعة بيريكلي لابتكار مواد نانوية تمتص المياه من الجو

نجحت مدينة الملك عبدالعزيز للعلوم والتقنية بالتعاون مع جامعة كاليفورنيا – بيركلي، من إنتاج مواد نانوية (MOF) لها القدرة على امتصاص المياه من الجو في درجة رطوبة منخفضة مما يجعلها مناسبة في المناطق الجافة التي تقل فيها موارد المياه .
وتمتاز هذه المواد النانوية المكونة من الأطر الفلزية العضوية بمساميتها العالية وقدرتها على امتصاص مياه صالحة للشرب في كل دورة (نهار/ليل) وانخفاض تكاليفها.
وتمكن الفريق البحثي المشترك في مركز التميز للمواد النانوية لتطبيقات الطاقة النظيفة بالاشتراك مع البروفيسور عمر ياغي، الحائز على جائزة الملك فيصل عام 2015، وجائزة ألبرت أينشتاين العالمية للعلوم عام 2017 خلال المشروع، من تحضير وإنتاج مواد من فلز الزركونيوم ( MOF-801) الذي يعد من الفلزات غالية السعر، واختبارها في ولاية إيرزونا بالولايات المتحدة الأمريكية ، وتم إنتاج 200 مل لتر ماء نقي صالح للشرب من كيلو جرام واحد من المادة.
بعدها استطاع الفريق البحثي تحضير وإنتاج مواد نانوية من مادة الألمنيوم ( MOF-303) التي تعد رخيصة جداً ومتوفرة ولها القدرة على امتصاص كمية الماء، حيث أثبتت الاختبارات المعملية قدرة هذا الجيل الجديد من المواد من امتصاص 400 مل لتر ماء نقي من كل كيلو جرام واحد.
وتعمل المواد النانوية (MOF) من خلال وضعها في صندوق داخل صندوق، حيث يحتوي الصندوق الداخلي على قاعدة بمساحة 0.2 متر مربع يفرش عليها بودرة (MOF) مفتوحة على الهواء، ويوضع داخل صندوق البلاستيك الشفاف، حيث يترك غطاء الصندوق الخارجي مفتوح أثناء الليل ليسمح للهواء بالمرور على المادة، ثم يغلق في النهار لتزيد درجة الحرارة داخل الصندوق وتتبخر المياه وتتكثف داخل الصندوق.
وسيقوم الفريق البحثي باختبار مادة الألمنيوم ( MOF-303) في صحراء إيرزونا بالولايات المتحدة الأمريكية التي تشابه ظروف المملكة من ناحية الرطوبة ودرجة الحرارة، حيث سيتم تطوير النموذج الأولي من مادة الألمنيوم ليتمكن من عمل أكثر من دورة في اليوم وإنتاج كمية أكبر من المياه كل يوم.
يذكر أن مدينة الملك عبدالعزيز للعلوم والتقنية تحرص على تطوير المواد النانوية لمساهمتها في توفير المياه في المناطق النائية والصحراوية واستخدامها للشرب والري ولزيادة الغطاء النباتي والقضاء على التصحر في المملكة والعالم، حيث تحتاج هذه المواد لأشعة الشمس فقط كمصدر للطاقة، ويمكن الاستفادة منها لسنوات لعدم انتهاء صلاحيتها.