نظام حصاد المياه المستوحى من خنفساء العتمة

 

BY & FILED UNDER ANIMALS, INSECTS

 الماء هو السلعة النادرة في المناطق الجافة جداً، وقد توصل العلماء لوسيلة بارعة لجمع المياه من الضباب لتوفير الإغاثة للسكان الذين يعيشون في هذه المناطق. لقد تم اقتباس الفكرة من الخنفساء التي تعيش في الصحراء حيث أنها تكون قادرة على الحفاظ على نفسها على قيد الحياة من خلال تخزين المياه في جسمها، والتي تسمى خنفساء العتمة.

تمتاز هذه التقنية التي تعمل على تسخير الماء بأنها صديقة للبيئة وطريقة ثورية لحصاد المياه وخاصة في المناطق الجافة حيث ندرة المياه.

خنفساء العتمة

خنفساء العتمة هي حشرة صغيرة تعيش في ظروف قاسية وجافة، إن طبيعة غلافها تجعلها قادرة على جمع المياه، بحيث يحتوي على أخاديد صغيرة حيث يتم تكثيف المياه وتوجيهها إلى فم الخنفساء.

تمتاز الخنفساء بأنها قادرة على جمع المياه أو الضباب من خلال مواجهة الجزء الخلفي من جسمها للرياح الضبابية. ويعرف هذا السلوك بالضباب الفرح. هذا الموقف لا يقل أهمية عن جمع المياه على سطح غير. وبالإضافة إلى ذلك، يتكون الغلاف من  من الشمع بقعة تشبه التفلون لذلك المياه تتدفق بسهولة عن جسمها وفي الفم.

جمع المياه

التكثيف هو عملية تنطوي على سحب المياه من الجو، ويحدث ذلك نتيجة الهواء الرطب عندما يتصل مع سطح بارد وجاف، ونتيجة لذلك تتشكل قطرات الماء التي تتدفق أسفل السطح مرة واحدة. هذه هي الطريقة التي يتم بها جمع المياه في المناطق الصحراوية حيث تنخفض درجات الحرارة بشكل كبير في الليل مما يجعل من الأسهل جمع المياه عن طريق التكثيف.

بعد أن أمضى قدرا كبيرا من الوقت في دراسة آلية جمع المياه من خنفساء العتمة، وقد قلد الباحثون هذه الطريقة المذهلة من خلال خلق شبكات تجميع المياه.

وسائل جمع المياه

1. شبكة جمع المياه

تعلق الشبكة بين قطبين في وضع عمودي. يجب أن تكون مساحة السطح كبيرة لتحقيق أقصى قدر من جمع الضباب. يتخلل الضباب تلك الشبكة و يترك وراءه قطرات من المياه المتدفقة وهي التي تم جمعها، وقد اعتمد هذا الأسلوب في بلدان مثل شيلي حيث لديهم الكثير من الضباب، وشمال فلسطين التي في معظمها صحراء ولكنها الآن أحد أكبر المصدرين للمنتجات الزراعية!

2. هيكل تجميع السائل القابل للنفاذ

الشبكة ليست السطح الوحيد الذي يتم من خلاله جمع المياه. قام فريق البحث بقيادة كيو تشول بارك من جامعة هارفارد، على سبيل المثال، بعمل سطح يحاكي غلاف الخنفساء، حيث يتكون السطح  من مائة من الأخاديد التي تنمو على نطاق أوسع في الجزء السفلي للسماح بالجريان السطحي بشكل أسهل، إن سطحها الشمعي مصنوعاً من نبات الإبريق الذي يعمل على  المساعدة في جولة الاعادة. وقد أدى هذا الاختراع إلى زيادة الكفاءة في الصناعات التي تعتمد على التكثيف ناهيك عن توفير المياه للمناطق التي لديها نقص في المياه.

3. زجاجة بنك الندى

اختراع رائع آخر هو زجاجة بنك الندى التي يتم وضعها في الخارج ليلاً لجمع المياه، وهي مصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ بسبب خاصيته الباردة. عندما تشتد البرودة خلال الليل في الصحراء، تصبح الزجاجة أكثر برودة من الهواء لذلك تتكاثف قطرات الماء على السطح. يتم جمع قطرات المياه على الفور في زجاجة من خلال فتحات تتسع فقط لاختراق قطرات المياه وذلك لمنع التلوث.

Darkling beetle in a hole in the sand, Israel

يمتاز أيضاً بأن لديه سطح متفاوت وذلك لزيادة المساحة السطحية لجمع المياه، يمكن شرب المياه التي يتم جمعها في الصباح وذلك لأنها تكون خالية من الجراثيم، يدعي مخترعه أنه يمكن أن يجمع اكبر قدر ممكن من الماء مثل كوب كامل، لذلك إذا كان كل شخص لديه زجاجة خاصة به فهذا من شأنه أن يصنع الفرق بالتأكيد. يمكن أن توفر المياه لآلاف من الأطفال الذين يعيشون في الصحارى.

الحفاظ على البيئة

المياه التي تحصد من الضباب نظيفة جدا، ولا تحتوي على الكائنات الدقيقة والبكتيريا حتى أنها مثالية ليس فقط للشرب ولكن أيضاً في ري النباتات. بالإضافة إلى ذلك، تركيب وصيانة تكنولوجيا حصاد الضباب لا تؤثر على البيئة. لا حاجة للطاقة في هذه العملية لذلك يتم الافراج عن الغازات السامة جدا في الغلاف الجوي، لذلك تعتبر صديقة للبيئة بشكل مطلق.

الماء ضروري للحياة، وإنه لأمر محزن حقاً عندما يكون هناك أشخاص في العالم يموتون بسبب نقص المياه ولكن هناك مثل هذه الطرق البارعة في الاستفادة من المياه،  في حال تنفيذ مثل هذه الأساليب فلا بد أن تعطي الأمن المائي للملايين في جميع أنحاء العالم.

المراجع:

http://inhabitat.com/beetle-inspired-bottle-harvests-drinking-water-from-thin-air

http://www.mnn.com/earth-matters/wilderness-resources/photos/7-amazing-examples-of-biomimicry/bug-water-collection