استخلاص المياه من الهواء هي الطريقة التي سنتعرف عليها في هذا المقال، حيث توجد طرق عديدة لاستخراج المياه العذبة سواء كانت من البحار أو الأنهار أو غيرها من المياه السطحية، أو حتى من المياه الجوفية والآبار، إلا أن العلماء استخرجوا مؤخرًا الماء من الهواء، وهو ما سنتعرف عليه لاحقًا.
محتويات
ما هي دورة الماء
المياه العذبة حيوية للحياة، لكنها مورد محدود. من بين كل المياه الموجودة على الأرض، 3٪ فقط هي مياه عذبة. على الرغم من أهميتها للمجتمعات الطبيعية والبشرية، فإن المياه العذبة مهددة بعدد لا يحصى من القوى، بما في ذلك ظاهرة الاحتباس الحراري. السكان، والجريان السطحي الملوث والاحتباس الحراري ؛ الماء عنصر مذهل وفريد من نوعه لأنه يمكن العثور عليه بشكل طبيعي كمادة صلبة أو سائلة أو غازية، ومع ارتفاع درجة حرارة البحيرات والمحيطات والأنهار والجداول، يتغير جزء من الماء من سائل إلى غاز. . ويتم تجميعها في غيوم من الرطوبة، وعندما تطفو هذه السحب فوق البحار أو اليابسة الباردة، تسقط بعض الرطوبة على شكل مطر أو ثلوج، وتتسرب الأمطار والثلوج التي تتساقط على الأرض إلى أماكن منخفضة لتغذية طبقات المياه الجوفية وجداول المياه الجوفية أو تتدفق منحدرات وتشكل ينابيع، وتصب هذه الينابيع في مجاري تصب بدورها في أنهار أو بحيرات. في نهاية المطاف تتدفق هذه المياه إلى البحر لبدء الدورة من جديد ؛ يمكن أيضًا فصلها على نطاق واسع إلى مياه مالحة ومياه عذبة، وتشكل 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.
استخلاص الماء من الهواء
طور العلماء تقنية وجهازًا جديدًا لاستخراج الماء السائل من الهواء الرطب باستخدام الحد الأدنى من مدخلات الطاقة. تتضمن الطريقة ضغط الهواء الرطب في ظل ظروف تعزز تكثيف الماء السائل، حيث يمكن فك ضغط الهواء في ظل ظروف لا تعزز تبخر المكثفات والجفاف. يمكن استبدال الهواء بالضغط بشحنة جديدة من الهواء الرطب وتكرار العملية، وبالتالي يمكن إزالة السائل المكثف للاستخدام، ويمكن أن يشتمل الجهاز على غرفة ضغط ذات حجم داخلي متغير، ويسمح منفذ المدخل بدخول الهواء الرطب إلى غرفة الضغط، ويسمح منفذ العادم للهواء الجاف بالخروج من غرفة الضغط، وبالتالي يتحسن. يتكثف جهاز التكثيف في الظروف المرغوبة، ويسمح منفذ استخراج المكثفات بإزالة الماء السائل.
استخراج مياه الصرف الصحي
تمر المياه العادمة بعدة مراحل وخطوات حتى تتم معالجتها وتنقيتها لاستخراج مياه الشرب، ومن أهمها ما يلي
- الفرز والضخ – في هذه الخطوة، تمر مياه الصرف الصحي الواردة من خلال معدات الفرز، حيث تتم إزالة الأشياء الكبيرة مثل القماش ورقائق الخشب والبلاستيك والشحوم. يتم غسل المواد المزالة وضغطها والتخلص منها في مكب النفايات، وبعد ذلك يتم ضخ المياه العادمة المصنفة إلى الخطوة التالية، حيث تتم إزالة الحبيبات والحصى.
- إزالة الحبيبات 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.
- الصب الأولي حيث يتم إزالة المادة المستقرة في مياه الصرف الصحي ولم تكن مستقرة بعد في الخطوات السابقة، ولكن بمعدل أبطأ، حيث يتم إزالتها من خلال خزانات دائرية كبيرة تسمى أجهزة الترشيح، والمواد المستقرة، والتي تسمى يتم ضخ الحمأة الأولية من القاع وتغادر المياه العادمة الخزان، وفي الجزء العلوي، يتم إزالة الحطام العائم مثل الشحوم من الأعلى وإرسالها مع الراسب إلى أجهزة المعالجة، وفي 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 حيث يتم تنقية النفايات السائلة في هذه الخطوة من خلال وسائط بوليستر، حيث يتم غسل المواد الملتقطة على سطح المرشحات القرصية بشكل دوري وإعادتها مرة أخرى للمعالجة.
- التعقيم لضمان خلو مياه الصرف الصحي المعالجة من البكتيريا، يتم استخدام التطهير بالأشعة فوق البنفسجية بعد خطوة الترشيح. تقتل عملية المعالجة بالأشعة فوق البنفسجية أي بكتيريا متبقية وتجلب الماء إلى مستويات عالية من التطهير.
- امتصاص الأكسجين الماء المعالج في هذه الخطوة في حالة جودة عالية ومستقر للغاية، ويتم تهويته إذا لزم الأمر لإيصال الأكسجين المذاب إلى المستوى المسموح به.
اقرأ أيضًا
فوائد الماء لجسم الإنسان.
يمكن الحصول على العديد من الفوائد الصحية من الماء لجسم الإنسان، ومن أهم هذه الفوائد ما يلي
- ينظم الماء درجة حرارة الجسم.
- يساعد الماء على إزالة السموم والفضلات من الجسم وتنقيته.
- يعالج الماء حالات الربو وحصى الكلى وارتفاع ضغط الدم.
- شرب الماء مفيد لصحة الجلد والشعر.
- الماء يحسن صحة الجهاز الهضمي.
- يساعد الماء في تليين المفاصل.
- يعالج الماء الجفاف ويرطب الجسم.
- يمد الماء الجسم بمصادر طاقة طبيعية.
اقرأ أيضًا
في نهاية هذا المقال نلخص أهم ما ورد فيها، حيث تم تحديد ماهية دورة المياه في الطبيعة، وكم المياه العذبة الموجودة، وما هي نسبة المياه المالحة في الطبيعة، و تم تحديد طريقة لاستخراج الماء من الهواء، فهي طريقة حديثة طورها العلماء، بالإضافة إلى حقيقة أنه تم التعرف على فوائد الماء لصحة جسم الإنسان.