تولید آب پاک در بیابان با پنل خورشیدی

دانشمندان با استفاده از پنل‌های خورشیدی آب پاک در بیابان تولید می‌کنند. بخش زیادی از انرژی که به یک پنل خورشیدی برخورد می‌کند هدر می‌رود. به گفته پنگ وانگ، محقق فناوری انرژی، کمتر از ۲۰ درصد از انرژی که به پنل خورشیدی برخورد می‌کند، به برق تبدیل می‌شود. باقی این انرژی به گرما تبدیل می‌شود که می‌تواند کارایی پنل را کاهش دهد. محققان ده‌ها سال صرف کشف راهی برای استخراج بیشتر برق از پنل‌های خورشیدی کرده‌اند و راه‌هایی زیادی برای تحقق این امر پیشنهاد داده‌اند. برای مثال جایگزینی سیلیکون با نقاط کوانتومی باعث می‌شود برداشت انرژی از رنگ‌های بیشتری از نور انجام شود. حال گروهی از محققان از دانشگاه ملک عبدالله رویکردی نوینی برای افزایش برداشت انرژی از پنل‌های خورشیدی ارایه داده‌اند. این سیستم از انرژی غیرقابل استفاده برای استخراج آب از هوای بیابان استفاده می‌کند. به گفته سازمان ملل بیش از دو میلیارد نفر به خدمات آب آشامیدنی دسترسی ندارند و بیش از ۲.۳ میلیارد نفر یا ۳۰ درصد از جمعیت جهان در طول سال به غذای کافی دسترسی ندارند. آب به شکل بخار همیشه و در همه جا وجود دارد. سالانه ۳۷ تریلیون تن از بخار آب در جو گردش می‌کند.  مشکل تبدیل بخار آب به آب مایع است، این فرایند که برداشت آب اتمسفری نام دارد در مقیاس زیاد کاری دشوار به شمار می‌رود. این در حالی است که برداشت آب از اتمسفر می‌تواند برای یک میلیارد نفر آب پاک فراهم کند. اختراع وانگ و گروه تحقیقاتی‌اش می‌تواند این امر را به واقعیت تبدیل کند. این سیستم مبتنی بر نوعی هیدروژل است که با دو عنصر اصلی کار می‌کند. این دو عنصر نمک هیگروسکوپیگ و ساختار پلیمری به هم پیوسته است. نمک هیگروسکوپیگ مولکول‌های آب را جذب می‌کند. ساختار پلیمری به هم پیوسته بسیار متخلخل بوده و فضای زیادی برای جمع‌آوری مولکول‌های آب در داخل آن وجود دارد. وقتی این دو عنصر در کنار هم قرار می‌گیرند تبدیل به اسفنج جاذب آب می‌شوند. مولکول‌های آب وارد ماتریکس شده، با نمک تماس پیدا کرده و درنهایت آب داخل هیدروژل تشکیل می‌شود. این سیستم در قسمت پشتی پنل خورشیدی قرار می‌گیرد و انرژی مورد نیاز خود را از گرمای موجود تأمین می‌کند.