قام برنامج الإمارات لبحوث علوم الاستمطار بالاجابه عن الكثير من المخاوف و التساؤلات التي تم طرحها علماء و مهندسون منذ عشرات السنين، حول المواد التي يمكن استخدامها في عمليات تلقيح السحب، لزيادة هطول الأمطار بشكل آمن لا يخل بالتوازن البيئي.
و قد تم استخدم برنامج الإمارات لبحوث علوم الاستمطار، في السنوات الأخيرة، خلال عملياته في مجال الاستمطار مادة كلوريد الصوديوم/ و ثاني أكسيد التيتانيوم NaCl /TiO2، التي تعرف باختصار بـCNST، و هي من المواد الاسترطابية التي تحتوي على مكونين رئيسين.
و تعتبر دوله الإمارات هى الدولة الوحيدة في العالم، التي تستخدم هذه المادة في عمليات تلقيح السحب، بعد أن حقق البرنامج بإنجاز جميع الدراسات المتعلقة بتأثير هذه المواد على البيئة بنجاح في عام 2017.
كما تُصنع مادة CNST من مكونات طبيعية و آمنة بيئياً و صحياً، إذ تتكون بشكل أساسي من ملح الطعام، أو كلوريد الصوديوم (بنسبة 90%)، و كمية ضئيلة من ثاني أكسيد التيتانيوم (بنسبة لا تتجاوز 10%).
كما يعمل ثاني أكسيد التيتانيوم كطبقة خارجية رقيقة أو طلاء لمادة CNST، كما يمكن أن تصبح هذه المادة أكثر تفاعلاً في السحب الممطرة و ذلك من خلال تغيير سطحها الخارجي، مما قد يجعلها أكثر فعالية في نطاقات الرطوبة النسبية المنخفضة و على نطاقات أوسع، علماً بأن جميع المكونات التي تحتوي عليها مادة CNST مصنفة مواد آمنة و غير خطرة على البيئة بموجب لوائح السلامة في الولايات المتحدة و غيرها من الدول، حيث لا تضع إدارة السلامة و الصحة المهنية الأميركية حدوداً للتعرض لملح الطعام، كما أن كمية ثاني أكسيد التيتانيوم المستخدمة في مادة CNST أقل بكثير من اشتراطات السلامة التي قد حددتها إدارة السلامة و الصحة المهنية الأميركية.
و قد افادت البروفيسورة ليندا زو ، أستاذة البنية التحتية المدنية و الهندسة البيئية في جامعة خليفة، و العالمة الحاصلة على منحة برنامج الإمارات لبحوث علوم الاستمطار في دورته الأولى عام 2015 ، مشروعاً بحثياً رائداً لاستخدام تكنولوجيا النانو في تطوير مواد تلقيح السحب، حيث تم افتراض أن الكثير من مواد تلقيح السحب الحالية، و المستخدمة منذ عقود عديدة تعمل بتقنيات قديمة و أقل فعالية.
و قد أظهرت نتائج أبحاث البروفيسورة ليندا زو، أنه في الظروف الجوية التي تصل نسبة الرطوبة فيها إلى 100%، قد أسهمت مادة CNST في زيادة تركيز قطرات الماء الكبيرة بنسبة 300%، و هو الحجم المثالي لهطول الأمطار مقارنة بمواد التلقيح التقليدية.
و قد حصل المشروع على براءة اختراع في مختلف أنحاء العالم، بما في ذلك مكتب براءات الاختراع و العلامات التجارية بالولايات المتحدة، باعتباره تطبيقاً مبتكراً لاستخدام تكنولوجيا النانو في تصنيع المواد الاسترطابية لتلقيح السحب.
و ذلك بفضل التقدم الكبير في تكنولوجيا و علوم النانو، أصبح بإمكان المجتمع العلمي الآن تصميم و هندسة مواد تلقيح استرطابية، تتمتع بخصائص مثالية، ما يزيد من قدرة تكثيف بخار الماء على تحفيز هطول الأمطار بفعالية أكبر.
كما أثبتت الدراسات أن استخدام كمية قليلة من مادة CNST أثناء عمليات تعديل الطقس، لا يؤثر في السحب المطرية بسبب الكميات الكبيرة من مياه الأمطار التي تنتج عن هذه العملية، فالعواصف النموذجية في شبه الجزيرة العربية، على سبيل المثال، تنتج ما متوسطه مليون متر مكعب من مياه الأمطار.