في كل مكان يحتوي الهواء علي بخار الماء، سواء في المناطق الصحراويه او المدن الرطبه. ويقدر العلماء ان نسبه المياه المعلقه في الهواء في صوره رطوبه تبلغ نحو 12 الفا و900 كيلومتر مكعب من المياه؛ وهو ما يربو علي حجم مياه بحيره سوبيريور الاضخم بامريكا الشماليه، اذ يقدر حجم مياهها بنحو 11 الفا و600 كيلومتر مكعب؛ او ما يعادل مياه بحيره فيكتوريا - الاضخم في افريقيا - خمس مرات، اذ تضم 2700 كيلومتر مكعب من المياه. ونحن هنا لا نتحدث عن السحب، بل فقط عن الرطوبه في الهواء الذي نتنفسه، والتي تتجمع كقطرات ماء علي كوب مشروب بارد، او علي العشب الاخضر في الصباح الباكر. والان انطلق سباق لايجاد التكنولوجيا الامثل للاستفاده من تلك المياه لاغراض الشرب، ولو قدر للمبتكرات الحديثه لاستخلاص الماء من الهواء النجاح لاسهمت الي حد بعيد في حل مشكله نقص الماء العذب في العالم. فبحلول عام 2025 يقدر ان ثلثي سكان العالم المتزايد بشكل مطرد سيعيشون في مناطق تعاني شحا مائيا، وفي الوقت الراهن لا تتوافر مياه الشرب النظيفه لنحو 2,1 مليار نسمه، واشد سكان العالم فقرا يدفعون ثمنا باهظا مقابل مياه غير امنه لا بديل عن تجرعها، بينما تتسبب مياه الشرب الملوثه في وفاه نصف مليون شخص سنويا بسبب الاسهال. وفي البلدان الاغني - حيث استهلاك الماء اكثر من البلدان الفقيره للاستخدامات الزراعيه والصناعيه المكثفه - تنفد المياه الجوفيه ومياه الانهار باسرع من معدل تعويضها. ويشتكي المواطنون من سوء المياه التي توفرها لهم سلطات لا يثقون بها، وفي "فلينت" احدي مدن ولايه ميشيغان، كشفت تحاليل عن احتواء مياه الصنبور علي مواد مشعه فضلا عن الزرنيخ والرصاص. اثارت قضيه تلوث المياه في مدينه "فلينت" بولايه ميتشغان احتجاجات واسعه وكثير من ابناء الطبقات الوسطي اخذوا يشترون مياه القوارير والتي شهد سوقها علي مستوي العالم زياده سنويه مقدارها 10 في المئه عاما بعد اخر منذ 2013 لتصل الي 391 مليار لتر بيعت في 2017 . ومن ثم بات وجود مصدر مستدام للماء العذب بخلاف الشبكات التقليديه امرا مطلوبا للحد من الفقر والمرض ومغريا للمستهلكين الميسورين ايضا. فكره استخلاص المياه من الهواء ليست جديده اذ تستخدمها اجهزه استخلاص الرطوبه من الجو في بعض المنازل دون ان تكون المياه المستخلصه نظيفه، كما تفتقر الي الاملاح المعدنيه المطلوبه. وما تستهلكه تلك الاجهزه من كهرباء غير واقعي لتلبيه حاجه منزل من المياه، ناهيك عن شارع او مدينه. ولكن عده شركات بدات تطوير تقنيات استخلاص الرطوبه لاغراض الشرب. وتعتمد اجهزه استخلاص الرطوبه علي ملف معدني يبرد بغاز تبريد علي غرار الثلاجه المنزليه، لتتجمع الرطوبه داخله كقطرات ماء بتحول البخار من الحاله الغازيه الي السائله عند درجه حراره معينه تعرف بدرجه تكثف البخار او "درجه الندي". وفي اجهزه استخلاص الماء من الهواء يتكثف بخار الماء علي الملف البارد بنفس الطريقه، ولكنه يمر بعد ذلك عبر مرشح. ويعقم الماء المتجمع بالاشعه فوق البنفسجيه لقتل الجراثيم وتضاف اليه المعادن المطلوبه، ليخزن بعدها في حاويه صالحه لمياه الشرب. ويرصد استشاري المياه الكندي رولاند وولغرين سجل الابتكارات المتعلقه باجهزه استخلاص الماء من الهواء علي موقعه "اتموسووتر دوت كوم" علي الانترنت. ومن بين 71 شركه تنشط في ذلك المجال تركز 64 منها علي استخلاص المياه عبر اليه التبريد، وهو ما يجعلها التقنيه المتصدره للسوق. ويقدر وولغرين استهلاك الكهرباء بـ0,4 كيلوواط/ ساعه للتر . وتنتج شركه الجنوب افريقيه مبردا لاستخلاص الماء من الهواء للاستخدامات المنزليه يوفر 32 لترا من الماء يوميا. وبخلاف مبردات الماء التقليديه لا تحتاج تلك المبردات لاستبدال براميل المياه البلاستيكيه بشكل مستمر. وهناك ايضا شركه الهنديه التي تبيع اجهزه تتراوح احجامها من الصغير الي الضخم الذي يناهز حجمه حجم شاحنه والذي يستخدم لتلبيه حاجه القري او التجمعات الحضريه. اجهزه استخلاص الماء من الهواء قد تحل محل مبردات الماء التقليديه دون الحاجه الي عبوات البلاستيك لكن يلزم توافر ظروف معينه لتشغيل الكثير من تلك الاجهزه، منها مستوي الرطوبه في الهواء، اذ تحتاج اغلب الاجهزه لنسبه رطوبه تربو علي 60 في المئه لتشغيلها علي النحو الامثل - وهي ليست مشكله في مناطق عاليه الرطوبه مثل كوستاريكا حيث الرطوبه 90 في المئه واكثر، لكن الامر يختلف مثلا في مناطق بايران حيث المناخ الجاف والرطوبه تنخفض لنسبه 17 في المئه. لكن شركه بريطانيه جديده تحمل اسم "ريكوينش" بصدد طرح جهاز لاحقا هذا العام بحجم حاويه شحن يقال ان بمقدوره استخلاص الماء من نسبه رطوبه 15 في المئه من الهواء ويوفر الفي لتر يوميا في ظروف مرتفعه الرطوبه وما لا يقل عن 500 لتر في الاجواء الجافه. وهناك تقنيه اخري لاستخلاص الماء من الهواء بخلاف اليه التبريد، وذلك عبر الاستعانه بمواد "مجففه" تمتص الرطوبه من الجو دون الحاجه الي كهرباء. تلك التقنيه خرجت لتوها من اطار البحث الي الانتاج. ويقول وولغرين ان ميزه انظمتها "تكمن في اعتمادها علي مواد زهيده السعر نسبيا، وهو ما يخفض تكلفه انتاج المياه، فضلا عن استخلاص الماء في اجواء اكثر جفافا". وقد اسس احد خبراء علم المواد بجامعه ولايه اريزونا، ويدعي كودي فريزن، شركه "زيرو ماس ووتر" عام 2014، التي تخصصت في انتاج وحدات تستخدم ماده مجففه بالواح شمسيه صغيره علي اسطح البيوت اطلق عليها اسم "الالواح المائيه". يقول فريزن ان ادراكه لاهميه المياه نابع من نشاته ببيئه اريزونا الصحراويه الجافه، وانه طور مادته المجففه في اطار فريق بحثي بالجامعه. ويستطرد قائلا: "كانت هناك حاجه لماده تمتص الرطوبه في اجواء شديده الجفاف حيث تتدني الرطوبه احيانا حتي 5 في المئه. ونعلم انه حين نترك وعاء السكر مكشوفا لفتره نجده قد تكتل بفعل امتصاص السكر للرطوبه من الجو باعتباره ماده مجففه طبيعيه، وان استغرق وقتا طويلا لذلك. فتخيل ماده مخلقه لها نفس الخاصيه ولكنها فائقه السرعه". ويحتفظ فريزن بمادته سرا تجاريا، مكتفيا بالقول انها تشمل مزيجا من كلوريد الليثيوم وايونات عضويه. وتضم الالواح الشمسيه ماده كهروضوئيه وبها مروحه صغيره للتبريد ولكنها تعتمد بالاساس علي حراره الشمس التي تبخر الماء مجددا من الماده المجففه ليتم تكثيفه وتجميعه. ولا تجتاح الوحده الي ملف بارد للتكثيف بل تعتمد علي درجه الحراره الخارجيه الابرد من الخليه الشمسيه. وتبدا اسعار وحدات فريزن، التي اطلق عليها اسم "صورص"، من اربعه الاف دولار للوحده، وتوفر ما بين ثلاثه وخمسه لترات من الماء يوميا، وهو اقل بكثير من اجهزه التبريد الميكانيكيه، ولكنها اقل استهلاكا للطاقه بكثير اذ لا تتطلب الا 100 واط تحصل عليها من الطاقه الشمسيه دون الحاجه للكهرباء. تستخدم "الالواح المائيه" الطاقه الشمسيه لتبخير المياه التي امتصتها الماده المجففه من الهواء المحيط وللمقارنه يحتاج مبرد شركه "ووتر فروم اير" 500 واط من التيار الكهربي ومستويات رطوبه ما بين 80 و95 في المئه لتوفير 25 الي 30 لترا يوميا. ويعتمد منتج فريزن علي جمال الشكل وحسن الاداء ويستهدف الزبائن الذين ينفقون مئات الدولارات سنويا علي المياه المعبئه. ويقول فريزن: "يباع نصف تريليون لتر من الماء المعبا في العالم كل عام، فلنتوقف برهه للتفكير في ضخامه الرقم وتخيل وقود الكربون المستهلك في سبيل ذلك فضلا عن الكم الهائل من البلاستيك". وبعد خمس سنوات من شراء الوحده يناهز سعر لتر الماء المنتج منها 16 سنتا، فضلا عن توفير 30 الف قاروره ماء بلاستيكيه سعه 500 ملل. واكثر المقبلين علي شراء وحدات "صورص" حاليا من المناطق الريفيه بالولايات المتحده واستراليا، وان بيع بعضها لمدارس بالمكسيك ولدار للايتام بلبنان، ومحطه اطفاء في بورتوريكو. وهناك توجه اخر لاستخلاص الماء من الهواء دون الحاجه لكهرباء - او طاقه شمسيه او طاقه من اي نوع - وقد صمم لنفع البقاع الافقر في العالم. ففي مناطق ريفيه في اثيوبيا وتوغو وقريبا في هاييتي، تنتصب "ابراج وركا" بارتفاع عشره امتار علي شكل يشبه مزهريه الخيزران شدت اليها شبكه من مئات الامتار المربعه من البوليستر يتجمع عليها الضباب صباحا لينساب قطرات ماء الي مستودع تحت الارض، مرورا بطبقات من الصخور المرشحه. ويقول المهندس الايطالي ارتورو فيتوري مبتكر تلك الابراج انه استلهم الفكره اثناء سعيه لتصميم قاعده قمريه لناسا، مضيفا: "حين ياخذ المصمم في الاعتبار بيئه صعبه كالفضاء الخارجي، فسيكون عليه ان ينقل الماء من الارض ومن ثم يعاد تدويره واستخدامه في دائره مغلقه. الامر نفسه يحدث علي كوكب الارض عبر الدوره الطبيعيه للماء تبخيرا وتكثيفا". نصب اول برج من تلك الابراج في اثيوبيا عام 2015 ونجح في تخزين كميات وفيره من المياه بانتظام مع انتشار الضباب، "وحتي حين انقطع المطر والضباب تكثفت المياه ليلا"، بحسب قول فيتوري، مضيفا ان "سعه مستودع الماء تتراوح من 1600 لتر وحتي 100 الف لتر". ونصب سكان القري الابراج مستعينين بمهارتهم التقليديه وعيدان الخيزران المتوافره. نموذج لبرج من "ابراج وركا" ويقول المصمم الايطالي: "في هاييتي وتوغو يجري تجريب مواد اخري متوافره محليا، من النخيل"، مردفا ان تلك الابراج تمثل "توجها جديدا باستيعاب المهارات المحليه والخامات المتوافره بالبيئه، وكل ما يلزم هو الجاذبيه والهواء". لكن التقاط الندي والضباب يعتمد علي توافر الرطوبه باشكال مختلفه، ويقول وولغرين ان هذا التوجه محدود بمواقع معينه صالح فيها. وبالنسبه لتلك المواقع تعد "ابراج وركا" مثار اعجاب، لسهولتها واعتمادها علي المهارات والمواد المحليه. ويامل فيتوري انتشارها في البلدات والقري المحيطه بفضل سواعد سكانها دون تدخله. لكن ابراج وركا لا تكفي لسد حاجه 2,1 مليار شخص دون مياه نظيفه في شتي مناطق العالم. يقدر فيتوري ان برجا واحدا يفي بحاجه خمسين شخصا من الماء، ويحتاج لثلاثه الاف دولار مقدما لتشييده بارتفاع خمسه امتار، اما الابراج الاضخم بارتفاع 25 مترا فتتكلف 30 الف دولار وتفي بحاجه 250 شخصا. ولا يجمع البرج ماء في اشد الليالي جفافا، بينما المبردات والمجففات تمد مستخدميها بالماء باستمرار وبكميات اكبر ولكنها تتطلب طاقه، غير ان بعضها يعتمد علي الطاقه الشمسيه، كوحدات "زيرو ماس ووتر"، وهو ما قد يوفر مددا من الماء العذب في المستقبل القريب. وربما لن تتوقف عجله الابتكار عند هذا الحد، فمسابقه "اكس-برايز" الدوليه للابتكارات تعرض حاليا تمويلا بقيمه 1,75 مليون دولار لافضل اختراع "لاستخلاص الماء العذب من الهواء"، وهي نفس المسابقه التي اعزي اليها الفضل في السنوات الماضيه في ابتكارات تتعلق بالذكاء الاصطناعي والطائرات المداريه. والبعض يتوقع ان تعم تكنولوجيا استخلاص الماء من الهواء كمحطات تحليه المياه والطاقه الشمسيه. لكن هل لو انتشرت "مزارع" استخلاص الماء من الهواء ستحدث اضرارا بيئيه غير متوقعه كالاضرار بالامطار وتكون السحب؟ يقول فريزن من اريزونا انه حتي لو امتلك كل شخص علي وجه البسيطه جهازا لاستخلاص الماء من الهواء فلن ينضب بخار الماء الناتج مع عوادم السيارات وحدها، "وبالتالي لا داع للقلق علي المناخ". وربما بدت مبردات الماء من الهواء والالواح المائيه ومزهريات الخيزران العملاقه اشياء غريبه، ولكن المياه الجوفيه اخذه في النضوب - فهل من بديل؟ يمكنك قراءه الموضوع الاصلي علي موقع BBC Future ----------------------------------------------------- يمكنكم استلام اشعارات باهم الموضوعات بعد تحميل احدث نسخه من تطبيق بي بي سي عربي علي هاتفكم المحمول.
ثمه مساع مبتكره للحصول علي الماء "من الهواء"، وهو ما سيروي ظما المناطق القاحله في العالم، بل ويغني مناطق اخري عن شبكات المياه التقليديه.