وقد طور الباحثون في التخنيون نظامًا مستقلاً ينتج الماء من الهواء حتى في المناطق الصحراوية

وسيمكن النظام الجديد من توفير المياه بشكل منتظم حتى للمجتمعات الصغيرة والمعزولة، دون الحاجة إلى نقل المياه من مسافات طويلة

وفقا لمنظمة الصحة العالمية، فإن حوالي نصف سكان العالم سيعانون من نقص مياه الشرب في وقت مبكر من عام 2025. ولذلك، فإن الوصول إلى المياه النظيفة، وهو أحد أهداف التنمية المستدامة الـ 17 التي حددتها الأمم المتحدة الأمم المتحدة في عام 2015، كان الدافع لتطوير نظام مستقل ومتنقل لإنتاج المياه من الهواء سيكون النظام الذي تم تطويره في التخنيون قادرًا على توفير المياه النظيفة حتى للمجتمعات المعزولة البعيدة عن مصادر المياه.

مطورو التكنولوجيا الجديدة هم البروفيسور ديفيد برودي والبروفيسور إيران فريدلر، الباحثان في وحدة هندسة المياه والزراعة البيئية في كلية الهندسة المدنية والبيئية ومعهد أبحاث المياه في ستيفان ونانسي جراند التخنيون، وإيلان كاتس ، كبير مهندسي النظام. قام الثلاثة بتطوير أول نموذج أولي من نوعه في العالم: نظام رخيص وموفر للطاقة لاستخراج المياه من الهواء. وترتبط هذه التكنولوجيا بشكل خاص بالمستوطنات الصغيرة والمعزولة والبعيدة بشكل كبير عن مصادر المياه العذبة أو المالحة. وذلك لأن تكلفة نقل المياه تزداد مع بعد المجتمع عن مصدر المياه أو محطة التحلية. ولذلك، ستستفيد المجتمعات الصغيرة والمعزولة بشكل خاص من النظام الجديد، الذي يسمح بإنتاج المياه في الموقع. سجلت وحدة التسويق في التخنيون (نقل التكنولوجيا - T3) براءة اختراع للتكنولوجيا المبتكرة وتعمل مع الصناعة لإطلاقها وتسويقها بهدف الاستفادة من أصول الملكية الفكرية لخلق ابتكارات خارقة يمكن لعامة الناس الوصول إليها.

تعتمد التقنية الجديدة على عملية دورة مكونة من مرحلتين: فصل بخار الماء عن الهواء عن طريق امتصاص بخار الماء بمحلول ملحي مركز مخصص (مجفف) ثم فصله عن المحلول عند الضغط تحت الغلاف الجوي. ووفقا للبروفيسور برودي، "إن إحدى مزايا التكنولوجيا الجديدة، إلى جانب كفاءة الطاقة، هي حقيقة أن المياه تخضع لمعالجة كبيرة عند مرورها عبر المحلول الملحي. إن تطورنا يجعل من المياه موردا يمكن الحصول عليه، لأنه يجعل من الممكن إنتاج المياه في أي مكان في العالم، بغض النظر عن مصادر المياه الموجودة. ويظهر النموذج الأولي الذي بنيناه أن الطريقة ناجحة، ونأمل أن نحول النظام إلى منتج تجاري في المستقبل القريب."

وعلى النقيض من التقنيات الحالية لإنتاج المياه من الهواء، والتي تعتمد على التبريد الهائل لكل الهواء الذي يدخل النظام، فإن النظام الجديد الذي تم تطويره في التخنيون يبرد فقط بخار الماء وبالتالي يقلل بشكل كبير من الطاقة اللازمة لإنتاج المياه. وبحسب البروفيسور فريدلر فإن "التقنيات الموجودة تعمل بالتبريد المباشر، أي أنها تقوم بتبريد كل الهواء الذي يدخل إلى المحتويات وتكثيف بخار الماء (على غرار تشغيل مكيف الهواء)." ولذلك، يوجد في هذه الأنظمة هدر للطاقة لأنها تقوم بتبريد كل الهواء بينما يشكل بخار الماء حوالي 3% فقط من كتلة الهواء (حتى عندما تكون الرطوبة النسبية 100%).

يوضح البروفيسور برودي: "نحن لا ننافس في مجال تحلية المياه". "إسرائيل دولة متقدمة تقع على الساحل وتستطيع أن تزود نفسها بكل استهلاكها من المياه من خلال أنظمة تحلية المياه. ويرجع ذلك جزئيًا إلى أنها دولة صغيرة نسبيًا ويعيش جزء كبير من سكانها على طول الساحل، لذلك ليست هناك حاجة لنقل المياه المحلاة لمسافات كبيرة. ومن ناحية أخرى، فإن توفير المياه المحلاة للمجتمعات التي تعيش بعيداً عن البحر أمر مكلف للغاية بسبب الحاجة إلى خطوط أنابيب نقل طويلة جداً. وهنا تتجلى مزايا التكنولوجيا الجديدة التي طورناها."

ويؤكد البروفيسور فريدلر أنه "إلى جانب كون الماء عنصرا أساسيا للحياة بشكل مباشر، فإنه يؤثر على جوانب أخرى مهمة، بما في ذلك الوضع الصحي للفرد والمجتمع، وحتى تمكين المرأة - لأنه في كثير من الأماكن لا تحصل الفتيات على التعليم لأنهم مشغولون بتوفير المياه للأسرة، وأيضا في مرحلة البلوغ يقضون ساعات في نقل المياه. بالإضافة إلى ذلك، من المهم أن نلاحظ أنه حتى اليوم تعتبر قضية المياه عاملاً رئيسياً في الصراعات الدموية في المناطق الجافة، مثل أفريقيا، كما أنها أحد الدوافع الهامة للهجرة الجماعية إلى أوروبا.

بن جدو الذي كان طالب ماجستير في كلية الهندسة المدنية والبيئية، د. جوميد خالد من مختبر الطاقة في كلية الهندسة الميكانيكية، طالب الدكتوراه يجال إيفرون من كلية الهندسة الميكانيكية (بإشراف الدكتور خالد) والبروفيسور الفخري غيرشون غروسمان) والطالب ليرون هوبر من الكلية شاركوا في تطوير النظام على مر السنين للهندسة المدنية والبيئية.