מכשירים המנצלים אנרגיה מאור שמש כדי להפיק מים מהלחות שבאוויר יוכלו לספק מי שתייה נקיים במגוון אזורים ברחבי העולם.

על פי נתוני ארגון הבריאות העולמי, לכ-2.2 מיליארד בני אדם ברחבי העולם אין גישה קבועה למים ראויים לשתייה, והמספר הזה צפוי רק לעלות בעתיד. גופים רבים ברחבי העולם מנסים לפתור בדרכים שונות את הבעיה הזאת, ואחד הפתרונות המוצעים הוא טכנולוגיה להפקת מי שתייה מהאוויר. באוקטובר השנה פרסם צוות חוקרים של חברת גוגל מחקר המנתח את הביצועים הפוטנציאליים של טכנולוגיה זו באזורים רבים ברחבי העולם, והראה כי מכשירים להפקת מי שתייה מהאוויר עשויים להיות פתרון יעיל לבעיית המים העולמית.

אווירה צוננת

ראשית, נסביר כיצד אפשר להפיק מים מהאוויר. האוויר שסביבנו מכיל כמות קטנה של אדי מים, שמקורם במי גשם, במי נחלים, במי ים וכן הלאה שהתאדו. ה"לחות" שאנחנו שומעים עליה בתחזיות מזג האוויר היא בעצם מדד של כמות אדי המים שנמצאים באוויר. אך באוויר יש מקום רק לכמות מסוימת של אדי מים, וכמות זו משתנה כשהטמפרטורה או הלחץ משתנים. כאשר האוויר מתקרר, הוא יכול להכיל פחות אדי מים, ולכן חלק מהאדים יוצאים מהאוויר ומתעַבִּים לטיפות מים. זוהי הסיבה שבגללה משטחים קרים מתכסים בלילה בטיפות טל – האוויר מתקרר לאחר שקיעת השמש, והלחות העודפת מתעבה.

המכשירים שפותחו במחקר זה פועלים לפי עיקרון דומה: כל מכשיר כולל קופסה ששואבת אוויר מהסביבה ומקררת אותו. חלק מהלחות עוזבת את האוויר הקר ומתעבה על דופנות הקופסה בצורת טיפות מים, שנאגרות במשטחים סופגים מיוחדים. האוויר היבש נפלט החוצה, והתהליך מתחיל מההתחלה. מקור האנרגיה של המכשירים הוא תאים פוטו-וולטאיים, אותם תאים שמרכיבים פאנלים סולאריים. תאים אלו משתמשים באנרגיית השמש כדי להפעיל את מנגנון הקירור והשאיבה. לפיכך אפשר להשתמש במכשירים האלה גם באזורים שאין בהם תשתיות חשמל.

טיפות טל על רשת עכביש | Shutterstock, Diyana Dimitrova — המכשירים מבוססים על התעבות של המים כאשר האוויר מתקרר – אותו עיקרון שיוצר את הטל לאחר לילה קר. טיפות טל על רשת עכביש | צילום: Shutterstock, Diyana Dimitrova

לא רק בתנאי מעבדה

החוקרים ניתחו את היעילות הפוטנציאלית של המכשירים בעזרת מידע, שמקורו במערכת Google Earth, על הטמפרטורה, הלחות ומספר שעות האור באזורים שונים ברחבי העולם. את הנתונים האלה הצליבו עם מידע על מספר האנשים הזקוקים למי שתייה באזורים שונים. כך הצליחו החוקרים להראות שהמכשירים יכולים להועיל בתנאים מציאותיים ובאזורים שזקוקים לכך, בעוד מחקרים קודמים ניתחו את ביצועי המכשירים רק בתנאי מעבדה אידיאליים. לפי המחקר, מכשיר להפקת מי שתייה מהאוויר עם שטח פנים פעיל של מטר רבוע יוכל להפיק כ-5 ליטרים של מי שתייה ביום באזורים טרופיים, ובערך ליטר ליום באזורים יבשים או קרים יותר.

למרות הממצאים המבטיחים, החוקרים מצביעים על מכשול מרכזי המעכב את יישום הטכנולוגיה הזאת בפועל: עלות הייצור של המכשירים גבוהה מכדי שיהיה אפשר לייצר אותם בייצור המוני. החוקרים מציעים אפוא להתמקד בהוזלת עלויות הייצור של המכשירים, כדי שיהיה אפשר להשתמש בטכנולוגיה מבטיחה זו להספקת מי שתייה למיליארדי אנשים ברחבי העולם.

הכותב של תוכן זה – עמית פנדו
לקוח מאתר האינטרנט של מכון דוידסון – davidson.weizmann.ac.il