شرح طريقة استخراج الماء من الهواء، المياه العذبة حيوية للحياة ومع ذلك فهي مورد محدود. من بين كل المياه الموجودة على الأرض، 3٪ فقط هي مياه عذبة. على الرغم من أهمية المياه العذبة للمجتمعات الطبيعية والبشرية، إلا أنها مهددة بعدد لا يحصى من القوى بما في ذلك تزايد عدد السكان، والجريان السطحي الملوث، والاحتباس الحراري ؛ الماء عنصر مذهل وفريد من نوعه لأنه يمكن العثور عليه بشكل طبيعي كمادة صلبة أو سائلة أو غازية. مع تسخين البحيرات والمحيطات والأنهار والجداول، سيتحول بعض الماء من سائل إلى غاز ويتجمع معًا في سحب من الرطوبة، وعندما تطفو هذه السحب فوق البحار أو الأرض في الأماكن الباردة، تسقط بعض الرطوبة فيها. على شكل مطر أو ثلج. تتسرب الأمطار والثلوج التي تتساقط على الأرض إلى الأماكن المنخفضة لإعادة شحن طبقات المياه الجوفية والجداول، أو تتدفق إلى أسفل التل وتشكل الينابيع. تتدفق هذه الينابيع في مجاري مائية تتدفق بدورها إلى الأنهار أو البحيرات. في نهاية المطاف تتدفق هذه المياه إلى البحر لبدء الدورة مرة أخرى ؛ يمكن أيضًا فصل المياه على نطاق واسع إلى مياه مالحة ومياه عذبة، حيث تشكل المياه المالحة 97٪ من إجمالي المياه وتوجد بشكل أساسي في المحيطات والبحار ؛ توجد المياه العذبة في الأنهار الجليدية والبحيرات والخزانات والبرك والأنهار والجداول والأراضي الرطبة وحتى المياه الجوفية.
استخلاص الماء من الهواء
طور العلماء تقنية وجهازًا جديدًا لاستخراج الماء السائل من الهواء الرطب بأقل قدر ممكن من الطاقة، وتتضمن الشرح طريقة ضغط الهواء الرطب في ظل ظروف تعزز تكثيف الماء السائل، حيث يمكن فك ضغط الهواء في ظل ظروف لا تعزز تبخر المكثفات. ويمكن استبدال الهواء المجفف بالضغط بشحنة جديدة من الهواء الرطب وتكرار العملية بحيث يمكن إزالة المكثف للاستخدام، ويمكن أن يشتمل الجهاز على غرفة ضغط حجم داخلي متغير، ويسمح منفذ المدخل بدخول الهواء الرطب إلى غرفة معادلة الضغط، ويسمح منفذ العادم للهواء الجاف بالخروج من حجرة الضاغط، مما يعزز جهاز التكثيف حتى يتكثف في ظل الظروف المرغوبة، ويسمح منفذ إزالة التكثيف بإزالة الماء السائل.
استخراج مياه الصرف الصحي
تمر مياه الصرف بمراحل وخطوات مختلفة حتى تتم معالجتها وتنقيتها لاستخراج مياه الشرب. فيما يلي أهم هذه الخطوات [3]
- التصنيف والضخ في هذه الخطوة، تمر مياه الصرف الصحي الواردة عبر معدات التصنيف حيث تتم إزالة الأجسام الكبيرة مثل القماش ورقائق الخشب والبلاستيك والشحوم، وهي إزالة الحبيبات والحصى.
- إزالة الحصى والحصى – في هذه الخطوة، يتم إزالة المواد الثقيلة والناعمة مثل الرمل والحصى من مياه الصرف الصحي ويتم التخلص من هذه المواد أيضًا في مكب النفايات.
- التسوية الأولية يتم استخلاص المادة المستقرة في مياه الصرف الصحي والتي لم تكن في الخطوات السابقة ولكن بمعدل أبطأ، حيث يتم استخلاصها من خلال خزانات دائرية كبيرة تسمى المرشحات، ويتم ضخها من القاع والماء المتبقي يترك الخزان من الحطام العائم مثل الشحوم يتم إزالته من الأعلى وإرساله مع الرواسب إلى معدات المعالجة، في هذه الخطوة يتم أيضًا إضافة المواد الكيميائية لإزالة الفوسفور.
- التهوية في هذه الخطوة، تتلقى مياه الصرف معظم معالجتها من خلال التحلل البيولوجي، حيث يتم استهلاك الملوثات بواسطة الكائنات الحية الدقيقة وتحويلها إلى أنسجة خلوية وماء ونيتروجين.
- التسوية الثانوية – في هذه الخطوة، تسمح خزانات دائرية كبيرة تسمى المرشحات الثانوية لمياه الصرف الصحي المعالجة بالانفصال عن خزانات التهوية في هذه الخطوة.
- الترشيح يتم تنقية النفايات السائلة في هذه الخطوة عن طريق الترشيح من خلال وسط بوليستر، حيث يتم غسل المواد الملتقطة على سطح المرشحات القرصية بشكل دوري وإعادتها مرة أخرى للمعالجة.
- التعقيم للتأكد من أن مياه الصرف المعالجة خالية من البكتيريا فعليًا، يتم استخدام التطهير بالأشعة فوق البنفسجية بعد خطوة الترشيح، حيث تقتل عملية المعالجة بالأشعة فوق البنفسجية البكتيريا المتبقية وتجلب المياه إلى مستويات عالية من التطهير.
- امتصاص الأكسجين الماء المعالج في هذه الخطوة في حالة عالية الجودة ومستقر للغاية، ويتم تهويته إذا لزم الأمر لرفع الأكسجين المذاب إلى المستوى المسموح به.
فوائد الماء لجسم الإنسان.
يمكن الحصول على فوائد عديدة من الماء لصحة جسم الإنسان، ومن أهم هذه الفوائد ما يلي [4]
- ينظم الماء درجة حرارة الجسم.
- يساعد الماء على إزالة السموم والفضلات من الجسم وتنقيته.
- يعالج الماء الربو وحصى الكلى وارتفاع ضغط الدم.
- شرب الماء مفيد لصحة الجلد والشعر.
- الماء يحسن صحة الجهاز الهضمي.
- يساعد الماء على تليين المفاصل.
- يعالج الماء الجفاف ويرطب الجسم.
- يمد الماء الجسم بمصادر طبيعية للطاقة.