آیا تا حالا فکر کردید بشه از هوا، آب درست کرد؟ نه جدی میگم! یعنی یه دستگاه بذارین وسط کویر و آب نوشیدنی عالی ازش بگیرید! یه شیمیدان نابغه به اسم عمر یاغی داره واقعاً همچین کاری میکنه، و این داستانش انقدر عجیبه که به فیلمای علمی-تخیلی میمونه.
بذارین اول با خودِ یاغی آشنا شیم. بچهگی این آقا تو یه خونواده فلسطینی در محلهای فقیر تو عمان اردن گذشته، جایی که برق و آب لولهکشی اصلا تو کار نبود. هر دو هفته یه بار کل شهر باید عجله میکردن تا ذخیره آبشون رو برای دو هفتهی بعدی پر کنن. عمر کوچولو هرگز دیر نمیرسید چون میترسید خانوادهاش بدون آب بمونن. خلاصه که از همون بچگی یاد گرفت مسئولیت یعنی چی.
بعدش، پدرش دید بچهٔ قابلاعتمادیه و کار مهمتر هم بهش سپرد: حواسش باشه گاوها و گوسفندهایی که برای مغازه قصابی خانواده میآوردن، چقدر آب و غذا میخورن. چون هرچی گاو بهتر و سیرتر و سیرابتر، گوشتش هم خوشطعمتر. مشکل اینجا بود که همهش وسط بیابون بودن، پس حتی برای حیوانا هم آب پیدا کردن داستان داشت!
حالا چطور شد که یاغی رفت سمت شیمی و تخیل عجیب آب از هوا؟ یهبار تو مدرسه از شلوغیِ حیاط قایم شد رفت تو کتابخونه و اونجا تو یه کتاب شیمی به نقاشی توپ و خطیهای عجیب و غریب برخورد کرد. دقیق نمیدونست اینا چیه ولی حسابی جذبش شد—مولکولها بودن، یعنی همون قطعههای کوچیکی که همهچیز رو ازشون میسازیم.
عمر یاغی پس از سالها تلاش، با بورسیه به آمریکا رفت و بعدش دیگه استاد هاروارد شد! تو سال ۲۰۲۵ ( بله آینده نزدیک!) با دو نفر دیگه برنده جایزه نوبل شیمی شد، چون تونستن یه چیز باحال به اسم “چارچوب آلیفلزی” یا MOF اختراع کنن. MOF یعنی ساختارهایی که از یونهای فلزی و مولکولهای آلی درست میشن و میتونن شبیه اسفنج مقدار زیادی مولکولهای مختلف (مثلاً گازهای آلاینده یا حتی آب) رو جَذب کنن و بعد آزاد کنن. وقتی میگیم یه گرم از این MOFها تا ۷۰۰۰ متر مربع سطح داخلی دارن، یعنی واقعاً اسفنج مولکولی حسابی هستن!
یاغی اول فکر میکرد با MOF بشه گازهای خرابکننده آب و هوا مثل دیاکسید کربن رو جذب کرد یا مثلاً هیدروژن رو راحت ذخیره کرد. ولی یه روز سال ۲۰۱۴ تیمش تو دانشگاه برکلی متوجه شدن اگر این سوراخهای ریز MOF رو یه جوری درست کنن که آب رو جذب کنه، با کمترین گرما میشه اون آبو پس گرفت. یعنی دقیقاً مثل اسفنجی که با فشار دادن، آبشو میدیم بیرون!
و اینجوری شد که پروژه دیوونهوار کشیدن آب از هوا کلید خورد. هدفش اینه که دستگاههایی بسازن که تقریباً از هیچی، هر جای دنیا آب خالص و تمیز درست کنن، حتی بدون نیاز به برق!
تا حالا آب بیشتر دنیا یا شور بوده یا جمع کردنش پرهزینه. مثلاً تو کشورهای صنعتی بیابانی مثه اسرائیل و امارات، آب شیرین رو با دستگاههای عظیم نمکزدایی (Desalination Facility یعنی کارخانهای که نمک رو از آب جدا میکنه) از آب دریا میگیرن. این کار هم کلی انرژی میخواد و هم شورابه سمی زیادی تولید میکنه که میریزنش تو دریا و محیطزیست رو نابود میکنه.
در عوض، قرنهاست مردم به روشهای مختلف دنبال جذب آب از هوا بودن. شواهد باستانی میگه از ۵۰۰۰ سال پیش مردم با تور و سطل شبنم یا مه رو جمع میکردن! امروزه این کار یه صنعت چند میلیارد دلاری شده و مدام رشد میکنه چون منابع معمول آب زیر فشار بحرانهای مختلفه: مثلاً گرما باعث میشه برف زمستونا کم بشه، پسار بهار هم آبی برای رودخونهها نمیمونه؛ خشکسالیهای عجیب داریم؛ آبهای زیرزمینی رو کشاورزی و شهرها خالی کردن؛ آلودگی باکتری و مواد شیمیایی خطرناک همه جا رفته؛ یا حتی مشکل ریزپلاستیکها.
شرکتهای زیادی تو کار تولید آب از هوا فعال شدن. یکیشون Watergen از اسرائیل که اول برای مناطق خشک فقیر برنامه داشت، ولی الان اروپاییها و آمریکاییها مشتریشن، چون حتی اونجا هم آب تمیز مشکل شده. جالبه بدونین حتی امارات هم یکی از بزرگترین بازارهاشونه. دستگاههای اینا با کمپرسور (یعنی فشردهساز هوا)، و قطعاتی شبیه یخچالهای خونگی کار میکنن. تکنولوژیشون میتونه از ۲۰ درصد رطوبت هم آب بگیره (یعنی جایی مثل دره مرگ آمریکا!).
ولی عیب این روشا اینه که هرچی هوا خشکتر، کاراییش میاد پایین حتی گاهی اصلاً نمیشه با یخچال این کارو کرد. پس نسل جدید از جذبکنندههای رطوبت (به انگلیسی Desiccant) مثل همون پودرهای ضد رطوبت یا بستههای ژل سیلیکا که همه تو جعبه ویتامینها میبینیم، استفاده میکنن. اینا با انرژی کمتر میتونن آب بگیرن. حتی شرکتی به اسم Source Global یه نمونه خورشیدی داره که تو چندین کشور نصبه. باز مشکل ایناست که هم هنوز انرژی زیادی لازم دارن هم ظرفیت تولیدشون پایینه.
اینجاست که MOFها میتونن بازی رو عوض کنن. یاغی شرکت Atoco رو تاسیس کرده و داره دو مدل دستگاه میسازه: یکی صنعتی که با برق یهروزه هزاران لیتر آب میده، و یکی مستقل و کوچیک که تماماً با نور خورشید و گرمای محیط کار میکنه. یعنی حتی برق هم نیاز نداره! MOFهایی که اینا درست کردن مثل پودر بچه به سطحی (مثل شیشه) چسبیده، و با خورشید آب رو آزاد میکنه. اگه این ایده جواب بده میتونه نمکزدایی گرون و آلوده فعلی رو کنار بزنه و منابع آب شهری رو هم جایگزین کنه. آزمایشهای بزرگ بعدیشون هم سال ۲۰۲۶ تو صحرای موهاوی آمریکا انجام میشه!
رقبای دیگهای هم هستن، مثل AirJoule که MOFهاش رو از شرکت BASF میخره (یه غول شیمیایی) و داره تو آمریکا و امارات دستگاه میسازه. البته Atoco با داشتن خودِ یاغی و تیم دانشگاه برکلی، MOF مخصوص هر منطقه و کاربرد رو خودشون طراحی میکنن. حتی معاون Atoco گفته چون مخترع اصلی این مواد خودش پیشمونه، بعیده کسی بتونه از این بهتر بسازه!
شاید با خودتون بگید این تکنولوژیها فقط تو ابعاد بزرگ کار میکنن، ولی هر دو شرکت دارن به دنبال مدلهای کوچیکترن که هر خونهای بتونه مثل پنل خورشیدی، رو پشتبومش آبیار نصب کنه و “خودکفا” بشه. البته قیمت هنوز بالاست چون ساختن دستگاه کوچیک ولی کارآمد خیلی سخته.
یاغی میگه چیزی که از بچگی داخلش بود همین آرزوی استقلاله. اینکه خانوادش دیگه منتظر وصلشدن آب نباشن، بلکه خودشون بتونن هر وقت خواستن آب داشته باشن. “رویای من اینه که به مردم استقلال آبی بدیم و دیگه وابسته به کس دیگه نباشن”. خودش میگه بچهگیش تو یکی از بیآبترین کشورهای دنیا بوده و تنها چیزی که لازمه داشتن شوق و پشتکاره. احتمالاً عمر کوچیک اگه الان بفهمه یه روزی شاید همه بتونن هرجا بخوان خودشون آب تمیز تولید کنن، فکر میکنه کسی سرش کلاه گذاشته! اما الان این رویا داره به واقعیت تبدیل میشه!
البته نمیشه فراموش کرد که پیشرفتهای دیگهای هم لازمه تا این تکنولوژی ارزون و همهگیر بشه، ولی تا همین جا هم از رویا به آزمایشگاه و کمکم به دست مردم راه پیدا کرده. خلاصه دیگه مجبور نیستیم تو کمبود آب بمونیم، شاید همین فردا روی پشتبوممون یه آبساز هوایی بذاریم!
منبع: +
