ثورة تكنولوجية.. طلاء قادر على تبريد السقف وإنتاج ماء عذب من الهواء ليلاً

تمكن باحثون من تطوير طلاء سقفي يعكس 97% من أشعة الشمس، ويخفّض درجات الحرارة داخل المباني بما يصل إلى 6 درجات مئوية (~11 درجة فهرنهايت) مقارنةً بالهواء الخارجي، ويُولّد في الوقت نفسه تدفقاً مستمراً من المياه العذبة من خلال تكاثف بخار الماء على سطحه ليلاً—دون أي استهلاك للطاقة.

ووفقاً لتقرير نشره موقع "New Atlas"، فإن الابتكار ثمرة تعاون بين باحثين في جامعة سيدني والشركة الناشئة "ديو بوينت إنوفيشنز" (Dewpoint Innovations)، ويستند إلى بوليمر صُمّم هندسياً يحمل اسم "فلوريد بوليفينيلدين-كوفينيل هكسافلوروبروبيلين" (PVDF-HFP).

وبدلاً من الاعتماد على صبغات مثل ثاني أكسيد التيتانيوم التي تمتص الأشعة فوق البنفسجية وتتدهور مع الوقت يُحقّق الطلاء انعكاسه عبر بنية مسامية مجهرية تُبعثر الضوء دون وهج، وتحافظ على أدائها حتى تحت أقسى الظروف المناخية.

32% من أيام السنة: ندى قابل للتحصيل

وبحسب التقرير، أظهرت تجربة ميدانية استمرت ستة أشهر على سطح مركز سيدني للعلوم النانوية أن الطلاء جمع الندى لأكثر من 32% من أيام السنة. وأثناء هذه الفترة، أُجري رصدٌ مستمر أكد أن الطلاء لم يتغير تحت تأثير الأشعة فوق البنفسجية القوية والحرارة المرتفعة."

وفي الظروف المثلى، يُنتج المتر المربع الواحد من السطح المعالج 390 مل من الماء يومياً (ما يعادل نحو 13 أونصة سائلة لكل 10.8 أقدام مربعة). وعلى سقف بمساحة 12 متراً مربعاً (حوالي 129 قدماً مربعاً)، يمكن جمع نحو 4.7 لترات يومياً (ما يعادل حوالي 1.25 غالوناً أمريكياً).

ووفقا للتقرير الذي نقل عن موقع الشركة المطورة "ديو بوينت إنوفيشنز"، فإن "السقف السكني العادي يمكنه تأمين كمية كافية من الماء يومياً لتغطية احتياجاتك الأساسية".

ويشير التقرير إلى أن النظام ليس بديلاً عن جمع مياه المطر، بل امتداداً له: فالنّدى يُجمَع عبر نفس شبكات التصريف المستخدمة لمياه الأمطار.

ويشير التقرير، إلى أنه في مدن ممطرة مثل سيدني، حيث يبلغ متوسط الهطول السنوي نحو متر واحد (3.3 أقدام)، فإن كميات مياه الأمطار قد تفوق ما يولّده التكاثف بنحو 6 أضعاف. لكن هذه المعادلة تتغير جذرياً في المناطق الجافة أو شبه الجافة، حيث يصبح تكاثف الندى مصدراً مائياً مهماً حتى عند انخفاض الهطول.

تكاثف ممكن حتى في المناطق الجافة

وتوضح الأستاذة كيارا نِتو، الباحثة الرئيسية في المشروع من معهد النانو ومدرسة الكيمياء في جامعة سيدني، في تصريح نقله New Atlas: "رغم أن الظروف الرطبة مثالية، فإن الندى يمكن أن يتشكل حتى في المناطق الجافة وشبه الجافة، حيث يرتفع مستوى الرطوبة ليلاً. لا يتعلق الأمر باستبدال مياه الأمطار، بل بتكميلها تقديم مياه في الأماكن والأوقات التي تصبح فيها المصادر الأخرى محدودة".

ويضيف التقرير أن الباحثين تجاوزوا التحديات التقليدية في طلاءات الأسطح الباردة عبر إزالة المواد الممتصة للأشعة فوق البنفسجية.

وقال الدكتور مينغ تشاو، الباحث الرئيسي والرئيس التنفيذي للتكنولوجيا في "ديو بوينت إنوفيشنز": "يحقق تصميمنا عَكساً عالياً بفضل بنيته المسامية الداخلية، مما يوفّر متانةً دون العيوب البيئية المرتبطة بالدهانات المعتمدة على الصبغات. من خلال استبعاد المواد الممتصة للأشعة فوق البنفسجية، تجاوزنا الحدود التقليدية في الانعكاسية الشمسية، وتجنبنا الوهج عبر العكس المنتشر. هذا التوازن بين الأداء والراحة البصرية يجعله أكثر جاذبية للتطبيقات الواقعية".

ونقل التقرير، عن الشركة أنها تعمل حالياً على تطوير "تركيبة قائمة على الماء" من الطلاء يمكن تطبيقها باستخدام أدوات شائعة مثل البُرَغ أو الرشاشات، ما يمهد الطريق للاعتماد الواسع.

وقال بيرزان ميهتا، الرئيس التنفيذي لـ"ديو بوينت إنوفيشنز":"نحن في ديو بوينت نفخر بشراكتنا مع جامعة سيدني لتحويل هذا الاختراق العلمي إلى واقع ملموس عبر طلاءات مبتكرة. إنها تقنية قابلة للتوسّع، لا تستهلك طاقة، وقادرة على جعل الأسطح والبنى التحتية النائية مصادر موثوقة لمياه نظيفة".

وتشير الشركة إلى أن المياه المُنتَجة يمكن استخدامها ليس فقط في الاستهلاك المنزلي، بل أيضاً في الري، وأنظمة الرش للتبريد، بل وحتى في إنتاج الهيدروجين.

وتختم نِتو تصريحاتها بقولها: "تخيّل أسطحًا لا تبرّد من تلقاء نفسها فحسب، بل تمدّك بماءٍ عذب من الهواء وهذا ما يمكن أن تفعله هذه التقنية".