ثورة في تحلية المياه: باحثون أمريكيون يبتكرون تقنية شمسية تنتج مياهًا عذبة بلا مخلفات وتستخلص الليثيوم

في خطوة علمية رائدة، طوّر باحثون من جامعة روتشستر الأمريكية، ومقرها واشنطن، تقنية مبتكرة لتحلية مياه البحر تعتمد بالكامل على الطاقة الشمسية. تهدف هذه التقنية إلى إنتاج المياه العذبة بكفاءة عالية، مع التخلص من إحدى أبرز المشكلات البيئية المرتبطة بعمليات التحلية التقليدية، وهي توليد المخلفات الملحية السائلة.

وأفادت منصة «ScienceDaily» العلمية، يوم الأربعاء، أن نتائج الدراسة التي نُشرت في مجلة «Light: Science & Applications»، كشفت عن نجاح نظام جديد يعتمد على ألواح معدنية ذات قدرة عالية على امتصاص الطاقة الشمسية. يتيح هذا النظام إنتاج المياه العذبة بفعالية، مع معالجة مشكلة النفايات الملحية السائلة التي لطالما شكلت تحديًا كبيرًا لمحطات التحلية التقليدية.

وبيّنت الدراسة أن التقنية الجديدة تعالج مشكلة تراكم الأملاح التي تؤثر سلبًا على كفاءة أنظمة التحلية التقليدية. ويتم ذلك من خلال تصميم هندسي فريد يوجّه الأملاح نحو مناطق جانبية غير نشطة على سطح التبخير، مما يمنع انسداده ويضمن استمرارية الأداء لفترات طويلة دون تراجع.

وأوضح الباحثون أن هذا النظام يستفيد من ظاهرة فيزيائية تُعرف باسم «تأثير حلقة القهوة»، حيث تنتقل الأملاح أثناء عملية التبخر إلى الأطراف بدلاً من التراكم في مركز السطح. هذا المبدأ يحد بشكل كبير من ترسب الأملاح ويعزز من كفاءة التشغيل الذاتي للنظام.

وقد أظهرت الاختبارات التي أُجريت على عينات من مياه محيطات مختلفة قدرة التقنية على العمل بفعالية في ظروف واقعية، مع الحفاظ على خاصية التنظيف الذاتي واستمرار عملية التحلية دون أي تراجع ملحوظ في الأداء.

وأشار الفريق البحثي إلى أن الأملاح المستخلصة من هذه العملية لا تُعد مجرد نفايات، بل يمكن تحويلها إلى مواد صلبة قابلة للاستفادة منها اقتصاديًا. وتشمل هذه المواد ملح الطعام، بالإضافة إلى معادن ذات قيمة اقتصادية عالية مثل الليثيوم، الذي يُستخدم بشكل واسع في الصناعات الإلكترونية وبطاريات المركبات الكهربائية.

يُعد هذا الإنجاز خطوة محورية نحو تطوير حلول مستدامة لمعالجة تحديات الأمن المائي عالمياً، من خلال توفير تقنيات تحلية أكثر كفاءة، وأقل استهلاكاً للطاقة، وأكثر مراعاة للبيئة.