قام العلماء باختراع جهاز خارق يمكنه تنظيف المياه القذرة وتحويلها إلى وقود هيدروجيني نظيف. ويمكن استخدام الجهاز البسيط في المناطق التي تفتقر إلى الموارد أو الأماكن التي يعيش فيها الناس خارج الشبكة. ويقول الباحثون الذين يقفون وراء هذا المشروع إنه مجرد مثال واحد على الحلول العديدة التي ستكون مطلوبة للاستجابة للتلوث ومنح الناس إمكانية الوصول إلى الوقود النظيف والمياه.

النظام مستوحى من عملية التمثيل الضوئي وهي العملية التي تقوم فيها النباتات بتحويل الضوء إلى طعام. لكن الإصدارات السابقة من تلك الأوراق الاصطناعية كانت تتطلب مصادر مياه نظيفة في حين يمكن استخدام الجهاز الجديد مع المياه الملوثة وحتى إنتاج مياه شرب نظيفة في نفس الوقت.

وعلى هذا النحويعتقد العلماء أنه يمكن أن يساعد في حل مشكلتين في وقت واحد صنع الوقود الأخضر ومياه التنظيف بحيث تكون جاهزة للشرب.

وقال تشانون بورنونجروج من جامعة كامبريدج المؤلف الرئيسي المشارك للدراسة: "إن الجمع بين إنتاج الوقود الشمسي وتنقية المياه في جهاز واحد أمر صعب".

وأضاف "إن تقسيم الماء بواسطة الطاقة الشمسية حيث يتم تقسيم جزيئات الماء إلى هيدروجين وأكسجين يجب أن يبدأ بالماء النقي تماما لأن أي ملوثات يمكن أن تسمم المحفز أو تسبب تفاعلات جانبية كيميائية غير مرغوب فيها."

ويستخدم النظام شبكة كربونية لامتصاص الضوء والحرارة مما يؤدي إلى توليد الماء الذي يتم تحويله بعد ذلك إلى هيدروجين كوقود بواسطة محفز ضوئي. وتعمل شبكة الكربون هذه أيضا على صد الماء بحيث يمكن للنظام أن يطفو ويمكن الحفاظ على أجزائه المهمة من التلف بسبب الماء. كما أن الجهاز قادر على تسخير طاقة الشمس أكثر من الأمثلة السابقة التي استخدمت جزءا صغيرا فقط من طيف الضوء. حيث يحتوي النظام الجديد على طبقة بيضاء في الأعلى لامتصاص الأشعة فوق البنفسجية بينما يتم استخدام الباقي في الأسفل لتبخير الماء.

قال الدكتور بورنرونجروج: "بهذه الطريقة نستفيد بشكل أفضل من الضوء ونحصل على البخار لإنتاج الهيدروجين والباقي عبارة عن بخار ماء و بهذه الطريقة نحن نحاكي حقا ورقة نبات حقيقية حيث أصبحنا الآن قادرين على دمج عملية النتح."

وأشار الباحثون الذين يقفون وراء هذا الإنجاز إلى أن النظام كان سهل الصنع وكان قادرا بشكل خاص على التعامل مع المياه الملوثة للغاية. وعلى هذا النحو يمكن أن تكون هذه طريقة رئيسية للعمل نحو مستقبل مستدام على الرغم من أنها مجرد دليل على المفهوم في الوقت الحالي.   وقال إروين ريزنرمن جامعة كامبريدج والذي قاد هذا العمل: "إن أزمة المناخ والقضايا المتعلقة بالتلوث والصحة ترتبط ارتباطا وثيقا وتطوير نهج يمكن أن يساعد في معالجة كليهما سيكون بمثابة تغيير لقواعد اللعبة بالنسبة لكثير من الناس".

نُشرت في Nature Water.

ترجمة : راما قادوس