الأمطار بالإمارات ستسجل مستويات قياسية

تمكن فريق بحثي من معهد "مصدر" لدعم الملكية الفكرية في الإمارات، من تسجيل براءة اختراع، يعمل بواسطة تكنلوجيا النانو، تهدف إلى استمطار صناعي للسحب لزيادة معدل هطول الأمطار، إضافة إلى تعزيز الأمن المائي في البلاد.

ووفقا لموقع "خليج تايمز" فإن الإمارات أودعت براءة الاختراع في مكتب براءات الاختراع والعلامات التجارية "USPTO"، في الولايات المتحدة الأمريكية.

علامة فارقة

وقال الموقع إن هذا الاختراع يدل على "علامة فارقة نحو تحقيق قدر أكبر من الأمن المائي في الإمارات، حيث سيتم تعزيز الأمطار عن طريق تلقيح السحب مما سيؤدي إلى زيادة محتملة في كمية الأمطار ما بين 10% إلى 30%، وبالتالي سيساعد ذلك على تجديد مخزون المياه الجوفية وزيادة الإنتاج الزراعي، والحد من الاعتماد على عمليات تحلية مياه البحر الكثيفة".

هذا ما أكدته أستاذة الهندسة الكيميائية وهندسة البيئة في معهد مصدر الدكتورة ليندا زو، التي نجحت هي وفريقها في إتمام هذا العمل من خلال التركيز على المادة المكونة للسحابة نفسها.

 وقالت زو التي تعتبر واحدة من أوائل العلماء في العالم لاستكشاف واستخدام تكنولوجيا النانو، لتعزيز قدرة تلقيح السحب  للاستمطار إن "استخدام تكنولوجيا النانو لتحفيز تشكيل قطرات الماء عبر المادة المشكلة للسحب لم يتم بحثها من قبل، وهو نهج جديد يمكن أن يحدث ثورة في تطوير مواد استمطار السحب وسيجعلها أكثر كفاءة وفعالية".

وفي استعراضها الشامل لإنجاز الدكتورة زو، قالت مدير برنامج أبحاث الإمارات لعلم تعزيز الاستمطار علياء المزروعي إن "البرنامج هو فرصة فريدة من نوعها لاستخدام أساليب البحث المتقدمة لدراسة عمليات الغلاف الجوي في المناطق القاحلة، لاسيما وأن فهمها من الأهمية بمكان لضمان الأمن المائي عالميا".

وأكدت المزروعي على أن "مشروع معهد مصدر تحت إشراف الدكتورة ليندا زو، سوف يعزز علم الاستمطار من خلال وكلاء يسهمون في تحقيق خطوات متقدمة في مجال علوم الاستمطار، عبر التوصل إلى مواد مبتكرة لاستمطار السحب".

استمطار تقليدي

مواد الاستمطار التقليدية هي عبارة عن جزيئات صغيرة مثل بلورات الملح النقي والثلج الجاف ويوديد الفضة، التي هي بضعة ميكرونات واحد في الألف من المليمتر من حيث الحجم.

وتعد هذه المواد بمثابة المحور الأساسي الذي يكثف الماء في السحب حوله ويحفز نمو قطرة ماء، وبمجرد وصول الهواء في السحابة لمستوى معين من التشبع لا يستطيع الاستمرار في هذه الرطوبة ويسقط المطر.

كيف تعمل  تكنولوجيا النانو؟

تبحث الدكتورة زو ومعاونوها الدكتور مصطفى جويد عالم البحوث الرئيسي في الهندسة الميكانيكية وقسم هندسة المواد، والباحث الدكتور نبيل الحضيري، وطالب الدكتوراه هاو ران يانغ، السبل الكفيلة لتحسين عملية التكثيف عبر بلورة الملح النقي في طبقات مع طبقة رقيقة من ثاني أكسيد التيتانيوم.

وتبلغ سماكة أرق غلاف حوالي 50 نانومتر، التي تعد أرق ألف مرة من شعرة الإنسان، وعلى الرغم من حجم الغلاف الضئيل إلا أن تأثير ثاني أكسيد التيتانيوم على تكثيف الملح يعمل بكفاءة كبيرة.

يذكر أن ثاني أكسيد التيتانيوم هو محفز ضوئي ماء، مما يعني أنه عندما يتصل مع بخار الماء في السحب يساعد على بدء والحفاظ على امتصاص بخار الماء، والتكثيف على سطح جسيمات متناهية الصغر، وهذه الخاصية هامة في مواد الاستمطار، حيث يسرع تشكيل قطرات الماء الكبيرة لتحفيز هطول الأمطار.

وقد وجدت الدكتورة زو وفريقها، بأن طلاء ثاني أكسيد التيتانيوم يحسن قدرة الملح على الامتصاص وتكثيف بخار الماء أكثر 100 مرة مقارنة بكريستال الملح النقي.

ويمكن لهذه الزيادة في كفاءة التكثيف أن تحسن قدرة السحابة على إنتاج المزيد من الأمطار، مما يجعل عمليات تعزيز المطر أكثر كفاءة وفعالية.

يشار إلى أنه من المقرر أن تنتقل الأبحاث إلى المرحلة التالية لمحاكاة السحب والاختبار الميداني في المستقبل.

بدورها، تولي حكومة دولة الإمارات اهتمامًا كبيرًا بالإمكانات الكامنة في تعزيز المطر لدعم الأمن المائي، حيث أسست برنامج أبحاث الإمارات لتعزيز علوم الاستمطار في المناطق القاحلة وشبه القاحلة في جميع أنحاء العالم.