يمكنك استخدام آلة استخلاص الماء لاستخراج مياه شرب نظيفة مباشرة من الهواء. تستخدم هذه الآلات طرقًا مختلفة، مثل تبريد الهواء لإنتاج قطرات الماء (التكثيف)، أو استخدام مواد خاصة لامتصاص الرطوبة (مجففات)، أو الترشيح بالأغشية، أو حبس الضباب على الشباك. تعمل كل طريقة على النحو الأمثل في مناخات معينة. يعتقد العلماء أن هذه التقنيات يمكن أن تساعد في توفير مياه شرب آمنة لـ... حوالي مليار شخص ، خاصة في الأماكن التي يصعب فيها العثور على مياه نظيفة.

النقاط الرئيسية

تعمل آلات تصنيع المياه على سحب الرطوبة من الهواء باستخدام طرق مثل التبريد، والمواد الخاصة، والأغشية، أو شبكات الضباب لإنشاء مياه شرب نظيفة.
تعمل هذه الآلات بشكل أفضل في الأماكن الدافئة والرطبة، ولكن التقنيات الجديدة تساعدها على إنتاج المياه حتى في المناطق الجافة.
تحافظ المرشحات متعددة المراحل والضوء فوق البنفسجي أو الأوزون على المياه آمنة ونقية عن طريق إزالة الغبار والجراثيم والمواد الكيميائية.
تساعد الآلات التي تعمل بالطاقة الشمسية على توفير الطاقة وتساعد البيئة، مما يجعل إنتاج المياه أكثر تكلفة وصديقًا للبيئة.

توفر آلات صنع المياه مياهًا عذبة في المنزل، وفي حالات الطوارئ، وفي الأماكن ذات المياه المحدودة، ولكنها تحتاج إلى صيانة منتظمة ورطوبة كافية للعمل بشكل جيد.

كيف يصنع الماء الماء صنع آلة من الهواء أعمال

مدخل الهواء واحتجاز الرطوبة

عند استخدام آلة صنع الماء، فإن الخطوة الأولى هي سحب الهواء من البيئة. تستخدم الآلة مراوح لسحب كميات كبيرة من الهواء. بعض الآلات عالية السعة يمكنها معالجة حوالي 648 متر مكعب من الهواء كل ساعة . وهذا تقريبًا نفس كمية الهواء التي تجدها في فصل دراسي كبير.

قبل أن يدخل الهواء إلى الجهاز، يمر عبر عدة مرشحات. هذه تقوم المرشحات بإزالة الغبار والأوساخ والجزيئات الصغيرة تستطيع بعض المرشحات التقاط الجسيمات التي يقل حجمها عن ٢.٥ ميكرون. وتستخدم أنظمة أخرى مرشحات الأوزون للقضاء على الجراثيم، ومرشحات مياه خاصة لإزالة اللون والرائحة والأملاح الذائبة. هذا يحافظ على نظافة المياه وسلامتها للشرب.

تعمل مرشحات الهواء متعددة الطبقات على إزالة الغبار والأوساخ.
تلتقط المرشحات دون الميكرون جزيئات صغيرة جدًا.
تعمل مرشحات الأوزون على تدمير الجراثيم.
تعمل مرشحات المياه المعتمدة على إزالة اللون والرائحة والأملاح.

نصيحة: هواء نقي يعني مياه نقية. كلما كانت الفلاتر أفضل، كانت مياه الشرب أكثر أمانًا.

عملية التكثيف

الطريقة الأكثر شيوعا هي آلة شرب الماء من الهواء يعمل الجهاز بالتكثيف. يُبرّد الجهاز الهواء حتى يتحول بخار الماء إلى ماء سائل، تمامًا كما يتكوّن الندى على العشب صباحًا. يستخدم الجهاز أنظمة تبريد خاصة لجعل هذا أسرع وأكثر موثوقية من الطبيعة.

يمكن لآلة صنع الماء إنتاج كمية مياه أكبر بكثير من جامعات الندى الطبيعية. يمكن للآلات الصغيرة إنتاج ما بين 15 و50 لترًا يوميًا، بينما يمكن للآلات الكبيرة إنتاج ما يصل إلى 200,000 لتر. ومع ذلك، تحتاج هذه الآلات إلى طاقة لتشغيلها. تستهلك بعض الآلات المنزلية ما بين 0.5 و 1.0 كيلوواط ساعة من الكهرباء لكل لتر من الماء. يمكن للأنظمة الأكثر كفاءة استخدام أقل من 0.22 كيلوواط/ساعة لكل لتر .

طرق المجفف والأغشية

بعض مولد هواء إلى ماء تُستخدم المجففات أو الأغشية لسحب الماء من الهواء. المجففات هي مواد خاصة تمتص الرطوبة، مثل الإسفنج. ثم تُسخّن الآلة المجفف لإخراج الماء، الذي يُجمع ويُنقّى.

تستخدم الأنظمة الغشائية طبقات رقيقة تسمح بمرور بخار الماء، لكنها تحجب عناصر أخرى. بعض الأغشية، مثل أغشية البولي أميد 6-LiCl النانوية، قادرة على إنتاج كميات كبيرة من الماء، تصل إلى 230 لترًا لكل كيلوغرام من الغشاء يوميًا الأنظمة الغشائية هي في الواقع نوع من أنظمة التجفيف، لذا فإن إنتاجها المائي متشابه. لا يزال العلماء يدرسون أي الطرق أنسب في أماكن مختلفة.

ملاحظة: يمكن لأنظمة المجفف والأغشية أن تعمل حتى عندما لا يكون الهواء رطبًا جدًا، مما يجعلها مفيدة في المناطق الجافة.

تقنيات الضباب والإطار العضوي المعدني

في بعض الأماكن، يُمكن جمع الماء من الضباب. تستخدم الآلات شبكات دقيقة أو شبكًا لالتقاط قطرات الماء الصغيرة من الهواء. تُحقق هذه الطريقة أفضل النتائج في المناطق الساحلية أو الجبلية حيث يكثر الضباب.

هناك تقنية جديدة أخرى تستخدم مواد تُسمى الأطر المعدنية العضوية (MOFs). تستطيع هذه الأطر امتصاص جزيئات الماء من الهواء، حتى في حالة الجفاف الشديد. مع ذلك، يُعدّ إنتاجها على نطاق واسع أمرًا صعبًا. إذ يتطلب الأمر حل مشاكل مثل الحفاظ على استقرارها، وتصنيعها بتكلفة منخفضة، وضمان استمراريتها لفترة طويلة. كما يحتاج المهندسون إلى تصميم طرق جيدة لنقل الهواء والحرارة عبر الآلة. لا يزال استخدام الأطر المعدنية العضوية بأمان وكفاءة يمثل تحديًا، ولكنه قد يُسهم في المستقبل.

يجب على الأطر العضوية المعدنية أن تحافظ على سعة عالية للمياه على نطاق واسع.
إن تصنيع MOFs بتكلفة زهيدة أمر صعب .
يجب أن تدوم MOFs خلال دورات عديدة من الاستخدام.
يجب على الآلات استخدام الطاقة بحكمة لتحرير الماء من الأطر العضوية المعدنية.
ويجب معالجة المخاوف المتعلقة بالسلامة والبيئة.

يمكن لآلة تنقية المياه استخدام واحدة أو أكثر من هذه الطرق لتزويدك بمياه نظيفة. يعتمد الاختيار على مكان سكنك وكمية المياه التي تحتاجها.

التنقية والسلامة

خطوات الترشيح

عند استخدام آلة تنقية المياه، تحصل على مياه تبدأ كبخار في الهواء. وللتأكد من سلامة هذه المياه، تستخدم الآلة عدة مراحل ترشيح. أولًا، يمر الهواء عبر مرشح غير منسوج يلتقط الغبار وغازات العادم والروائح. بعد التكثيف، يتحرك الماء عبر فلتر شبكي كربوني يزيل هذا الفلتر المواد الكيميائية ويُحسّن الطعم. تستخدم العديد من الآلات الترشيح متعدد المراحل ، بما في ذلك التناضح العكسي والمعالجة بالأشعة فوق البنفسجية، لإزالة البكتيريا والشوائب الأخرى.

فيما يلي تسلسل نموذجي لخطوات الترشيح:

1. مدخل الهواء والترشيح الأولي

2. تكثف بخار الماء

3. ترشيح شبكي كربوني

4. تنقية التناضح العكسي

5. التعقيم بالأشعة فوق البنفسجية

6. التعدين والترشيح النهائي

إذا بقيت المياه في الخزان لأكثر من يوم، تقوم الآلة بتصفيتها مرة أخرى للحفاظ على نقائها. تساعد هذه الخطوات على استيفاء المياه لمعايير السلامة الدولية.

نصيحة: تمنحك عملية الترشيح متعددة المراحل مياه شرب أكثر نظافة وأمانًا.

طرق التعقيم

التعقيم ضروري لإزالة الجراثيم والبكتيريا من الماء. تستخدم معظم آلات تنقية المياه الأشعة فوق البنفسجية (UV) أو المعالجة بالأوزون. تعمل عملية التعقيم بالأشعة فوق البنفسجية عن طريق تسليط ضوء الأشعة فوق البنفسجية على الماء ، الذي يُدمّر الحمض النووي (DNA) والحمض النووي الريبوزي (RNA) للكائنات الدقيقة. لا تُغيّر هذه الطريقة طعم أو رائحة الماء. تعمل أنظمة الأشعة فوق البنفسجية بكفاءة في الماء البارد ولا تترك أي بقايا.

يستخدم علاج الأوزون مؤكسدًا قويًا للقضاء على البكتيريا والفيروسات والفطريات. يُمكن للأوزون تحسين جودة المياه، ولكنه قد يُسبب روائح كريهة وقد يُسبب تآكلًا للمعدات. في الماء البارد، التعقيم بالأشعة فوق البنفسجية عادة ما يكون أكثر فعالية من الأوزون . تحصل على تطهير فوري وخالٍ من المواد الكيميائية باستخدام الأشعة فوق البنفسجية، مما يجعله خيارًا أكثر أمانًا لمعظم المستخدمين.

التمعدن

بعد الترشيح والتعقيم، قد يصبح طعم الماء مسطحًا لأنه يفتقر إلى المعادن. يضيف التمعدن المعادن الأساسية مثل الكالسيوم والمغنيسيوم والبوتاسيوم تُحسّن هذه المعادن المذاق وتُقدّم فوائد صحية. كما تُساعد هذه العملية على توازن الرقم الهيدروجيني، والذي غالبًا ما يجعل الماء قلويًا قليلًا (الرقم الهيدروجيني من 7.6 إلى 8.1) تعمل عملية التمعدن كخطوة نهائية في عملية الترشيح، حيث تعمل على إزالة أي جزيئات متبقية وتجعل الماء نقيًا وصحيًا.

المعادن المضافة: الكالسيوم والمغنيسيوم والبوتاسيوم
الفوائد: طعم أفضل، صحة أفضل، درجة حموضة مثالية، مياه أنظف

تحصل على مياه ليست نقية فحسب، بل منعشة أيضًا ومفيدة لجسمك.

الكفاءة والبيئة

الرطوبة ودرجة الحرارة

ستلاحظ أن كمية الماء التي ينتجها جهازك تعتمد على رطوبة الهواء ودرجة حرارته. عندما يكون الهواء دافئًا ورطبًا، يعمل جهازك على أكمل وجه. تحتاج معظم الآلات إلى نسبة رطوبة لا تقل عن 35% للعمل بكفاءة . إذا كان تنخفض درجة الحرارة إلى أقل من 65 درجة فهرنهايت (18 درجة مئوية) أو تنخفض الرطوبة إلى أقل من 30% ينخفض إنتاج الماء من الماكينة بشكل حاد. بعض الأنظمة المتطورة قادرة على رفع مستوى الرطوبة داخل الماكينة للمساعدة في ظروف الجفاف، لكن معظمها يعمل بشكل أفضل في الهواء الدافئ والرطب.

نصيحة: للحصول على أفضل النتائج، استخدم ماكينة صنع المياه في الأماكن ذات درجات الحرارة الدافئة والرطوبة العالية.

مصادر الطاقة

تستخدم معظم آلات إنتاج الماء الكهرباء لتبريد الهواء وتجميع الماء. يمكنك توصيل جهازك بشبكة الكهرباء، لكن العديد من الطرازات الحديثة تستخدم الألواح الشمسية. الآلات التي تعمل بالطاقة الشمسية تتيح لك إنتاج الماء حتى في المناطق النائية التي لا تتوفر فيها كهرباء. استخدام الطاقة الشمسية يُخفّض تكاليفك ويُساعد البيئة. تستخدم بعض الأجهزة تقنيات ذكية لتتبع استهلاك الطاقة وتحسين الكفاءة. تستهلك الطُرز عالية الكفاءة أقل من 0.35 إلى 0.45 كيلووات ساعة لكل لتر من الماء . إن الطاقة الشمسية تجعل هذه الآلات أكثر تكلفة واستدامة، خاصة حيث تكون الكهرباء باهظة الثمن أو غير موثوقة.

التأثير البيئي

عند استخدامك لآلة صنع المياه، تُساهم في تقليل الحاجة إلى المياه المعبأة ونقلها لمسافات طويلة. الآلات التي تعمل بالطاقة الشمسية لا تُصدر غازات دفيئة، لذا فهي أفضل للبيئة. يمكنك استخدام هذه الآلات خارج الشبكة، مما يُساعد سكان المناطق النائية أو الجافة. تستهلك التصاميم الجديدة طاقة أقل وتعمل بمصادر متجددة، مما يجعلها أكثر صداقة للبيئة. مع تطور التكنولوجيا، ستصبح هذه الآلات وسيلةً أكثر خضرةً للحصول على مياه نظيفة، مما يُفيد الناس والبيئة على حدٍ سواء.

الاستخدام العملي والقيود

التطبيقات اليومية

يمكنك استخدام آلة صنع الماء في أماكن عديدة. في المنزل، يمكنك إعداد وحدة مدمجة لتلبية احتياجات عائلتك اليومية من المشروبات تعمل هذه الأجهزة بكفاءة في الشقق والمنازل المستأجرة، وحتى في المباني الشاهقة حيث يكون ضغط المياه منخفضًا. لا تحتاج إلى سباكة خاصة، فقط قم بتوصيلها بالكهرباء وابدأ بتحضير الماء. يستخدم الكثيرون هذه الأجهزة للحد من النفايات البلاستيكية وتجنب المياه المعبأة. بعض الموديلات الاتصال بنظام السباكة أو تكييف الهواء في منزلك ، حتى تحصل على مياه عذبة من الصنبور الخاص بك. الشركات مثل الفنادق والمطاعم والمصانع استخدم هذه الآلات أيضًا لتوفير مياه شرب آمنة للضيوف والعاملين. في حالات الطوارئ، يمكنك الاعتماد على آلة تحلية المياه للحصول على مياه نظيفة عند انقطاع مصادر المياه الأخرى.

نصيحة: يمكنك الاختيار من بين أحجام ونماذج مختلفة، من وحدات سطح العمل الصغيرة إلى الآلات الكبيرة للمكاتب أو المصانع.

حلول ندرة المياه

يمكن لآلة صنع المياه أن تساعد في حل مشكلة نقص المياه، وخاصة في المناطق الجافة أو النائية. أماكن مثل المناطق الريفية في كينيا يستخدم الناس هذه الآلات للحصول على مياه شرب آمنة حيث لا تكون الآبار أو الأنهار موثوقة. تستخدم بعض الآلات مواد خاصة لسحب المياه من الهواء الجاف جدًا، حتى عندما تنخفض الرطوبة إلى أقل من 20% يوضح الجدول أدناه كيفية عمل الأنواع المختلفة في الأماكن الجافة:

يمكنك الحصول على أفضل النتائج في المناخات الدافئة والرطبة، ولكن التكنولوجيا الجديدة تجعل هذه الآلات أكثر فائدة في الصحاري والمناطق الجافة.

التحديات

قد تواجه بعض التحديات مع آلة صنع المياه. تكاليف الشراء والتركيب المرتفعة قد يصعب على بعض الناس تحمل التكاليف. عليك أن استبدال المرشحات والتحقق من النظام بشكل متكرر للحفاظ على سلامة المياه. في الطقس الجاف، تستهلك الآلة كهرباءً أكثر وتُنتج مياهًا أقل، مما قد يرفع فواتير الطاقة. تشغل الآلات الكبيرة مساحة وتحتاج إلى عناية خاصة . قد تحتاج الموديلات القديمة إلى مزيد من العمل اليدوي وتكلف تشغيلها أكثر حتى مع هذه المشاكل، يجد العديد من الأشخاص أن هذه الآلات ذات قيمة كبيرة لتوفير إمدادات مياه ثابتة، خاصة عندما تكون المصادر الأخرى غير آمنة أو موثوقة.

ملاحظة: إن استخدام الطاقة الشمسية والتصميمات الجديدة يمكن أن يخفض التكاليف ويجعل هذه الآلات أكثر ملاءمة للبيئة بمرور الوقت.

توفر لك آلة صنع المياه مياهًا نظيفة عن طريق سحب الرطوبة من الهواء. ستحصل على فوائد مثل توفير المياه العذبة في المناطق النائية، وتقليل النفايات البلاستيكية، والمساعدة في حالات الطوارئ. ومع ذلك، عليك التفكير في... الرطوبة المحلية ودرجة الحرارة واستخدام الطاقة . تحقق من الجدول أدناه لإلقاء نظرة سريعة على الفوائد والحدود الرئيسية :

ضع في اعتبارك مناخك واحتياجاتك اليومية قبل اختيار آلة صنع المياه.