Yer atmosferi su okeanını saxlayır, Yutanın Böyük Duz Gölünü 800 dəfə doldurmaq üçün kifayət qədər maye. Həmin rütubətin bir hissəsinin çıxarılması qlobal miqyasda xroniki çatışmazlıqlarla üzləşən milyardlarla insanı təmiz içməli su ilə təmin etməyin potensial yolu kimi qiymətləndirilir.

Atmosfer suyunun yığılması (AWH) üçün mövcud texnologiyalar ölçüsü, dəyəri və səmərəliliyi ilə bağlı çoxsaylı mənfi cəhətləri ehtiva edir. Lakin Yuta Universitetinin mühəndis tədqiqatçılarının yeni araşdırması, səmərəliliyi artıra və dünyanı quraq yerlərdə kulinariya suyu mənbəyi kimi havadan istifadə etməyə bir addım yaxınlaşdıra biləcək fikirlər verdi.

Tədqiqat yanacaqla işləyən AWH cihazını təqdim edir. Cell Reports Physical Science jurnalında dərc edilmiş baş müəllif Sameer Rao-ya görə, bu iki addımlı prototip su molekullarını rütubətsiz havadan çıxaran adsorbent materiallara əsaslanır, sonra isə bu molekulları maye halına salmaq üçün istilik tətbiq edir. maşınqayırma kafedrasının dosenti.

Təsadüfən bir körpə oğlunun atası olan Rao deyir: “Higroskopik materialların suya yaxınlığı var. Onlar hara getsəniz, suyu özünə çəkirlər. Ən yaxşı nümunələrdən biri uşaq bezlərinin içindəki əşyalardır”. “Biz metal üzvi çərçivə adlanan xüsusi bir növ hiqroskopik materialla işləyirik.”

Rao metal üzvi çərçivələri hər cür strukturları qurmaq üçün yenidən təşkil edilə bilən Lego bloklarına bənzətdi. Bu halda, onlar qazın ayrılması üçün ideal bir molekul yaratmaq üçün təşkil edilir.

https://www.youtube.com/embed/lO60kTGvowk?color=whiteABŞ-ın Mexanika Mühəndisliyi Departamentindən Sameer Rao və Nathan Ortiz atmosfer suyu yığan cihazlarını izah edirlər. Kredit: Brian Maffly.

“Onlar bunu havadan su buxarını adsorbsiya etmək üçün xüsusi edə bilərlər və başqa heç bir şey yoxdur. Onlar həqiqətən seçicidirlər” dedi Rao. Tədqiqatın aparıcı müəllifi aspirant Nathan Ortiz ilə birlikdə hazırlanmış bu prototip, hava çəkildikcə suyu toplayan panellər halına salınmış alüminium fumaratdan istifadə edir.

https://googleads.g.doubleclick.net/pagead/ads?gdpr=0&us_privacy=1—&gpp_sid=-1&client=ca-pub-0536483524803400&output=html&h=135&slotname=2793866484&adk=675901022&adf=1873531024&pi=t.ma~as.2793866484&w=540&abgtt=6&fwrn=4&lmt=1721854606&rafmt=11&format=540×135&url=https%3A%2F%2Ftechxplore.com%2Fnews%2F2024-07-compact-atmospheric-harvesting-device-thin.html&wgl=1&uach=WyJXaW5kb3dzIiwiMTAuMC4wIiwieDg2IiwiIiwiMTI2LjAuNjQ3OC4xODMiLG51bGwsMCxudWxsLCI2NCIsW1siTm90L0EpQnJhbmQiLCI4LjAuMC4wIl0sWyJDaHJvbWl1bSIsIjEyNi4wLjY0NzguMTgzIl0sWyJHb29nbGUgQ2hyb21lIiwiMTI2LjAuNjQ3OC4xODMiXV0sMF0.&dt=1721854451434&bpp=1&bdt=278&idt=333&shv=r20240722&mjsv=m202407180101&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3D9ead181ef67abbaa%3AT%3D1721801884%3ART%3D1721854444%3AS%3DALNI_MYoq0akGsLUXhAUIhnaG6TQeS4STg&eo_id_str=ID%3Db268401c0e4aeef7%3AT%3D1721801884%3ART%3D1721854444%3AS%3DAA-AfjYSUg2K_FFfwOkLTloH9McJ&prev_fmts=0x0%2C1423x739&nras=2&correlator=1572730542191&rume=1&frm=20&pv=1&ga_vid=1057348607.1721801883&ga_sid=1721854452&ga_hid=1496544364&ga_fc=1&rplot=4&u_tz=240&u_his=1&u_h=900&u_w=1440&u_ah=860&u_aw=1440&u_cd=24&u_sd=1&dmc=8&adx=347&ady=2258&biw=1423&bih=739&scr_x=0&scr_y=0&eid=44759876%2C44759927%2C44759837%2C95334526%2C95334829%2C95337026%2C95337869%2C95338252%2C31061691%2C31061692%2C31078663%2C31078665%2C31078668%2C31078670&oid=2&pvsid=3226787035891943&tmod=153846045&uas=0&nvt=3&ref=https%3A%2F%2Fphys.org%2F&fc=1920&brdim=0%2C0%2C0%2C0%2C1440%2C0%2C1440%2C860%2C1440%2C739&vis=1&rsz=%7C%7CpeEbr%7C&abl=CS&pfx=0&fu=128&bc=31&bz=1&td=1&tdf=0&psd=W251bGwsbnVsbCwibGFiZWxfb25seV80IiwxXQ..&nt=1&ifi=2&uci=a!2&btvi=1&fsb=1&dtd=M

“Su molekullarının özləri materialımızın səthlərində ilişib qalırlar və bu, geri dönə bilən bir prosesdir. Beləliklə, o, materialın özünə hopmaq əvəzinə, divarlarda oturur” dedi Ortiz. “Bu uducu materialların özəlliyi ondadır ki, onların çox böyük daxili səth sahəsi var. Su molekullarının ilişib qalması üçün çoxlu yerlər var.”

Raonun fikrincə, bu materialın yalnız bir qramı iki futbol meydançası qədər səth sahəsinə malikdir. Beləliklə, kiçik bir material çox su tuta bilər.

“Bütün bu səth sahəsi molekulyar miqyasdadır” dedi Rao. “Və bu bizim üçün çox gözəldir, çünki biz bu materialın məsamələri daxilində həmin səth sahəsinə su buxarını tutmaq istəyirik .”

Tədqiqata dəstək, Ordunun modernləşdirilməsini dəstəkləyən texnologiya transferini asanlaşdırmaq üçün Müdafiə Departamenti tərəfindən idarə olunan bir proqram olan DEVCOM Əsgər Mərkəzindən gəldi. Ordunun layihəyə marağı su mənbələri az olan ucqar ərazilərdə əməliyyat apararkən əsgərləri su ilə təmin etmək ehtiyacından irəli gəlir.

“Biz bunu müdafiə tətbiqləri üçün xüsusi olaraq nəzərdən keçirdik ki, əsgərlər kiçik kompakt su istehsal edən bölməyə sahib olsunlar və su ilə dolu böyük bir yeməkxananın ətrafında gəzməyə ehtiyac qalmasınlar” dedi Rao. “Bu, sözün əsl mənasında, tələbata uyğun su istehsal edəcək.”

Rao və Ortiz qeyri-hərbi ehtiyaclara da cavab verən texnologiyaya əsaslanan ilkin patent üçün müraciət ediblər.

“Sistemi hazırlayarkən, düşünürəm ki, bizim də daha geniş su problemi ilə bağlı perspektivimiz var idi. Bu, təkcə müdafiə məsələsi deyil, çox mülki məsələdir”, – Rao bildirib. “Biz bir ev təsərrüfatının sutkada içməli su üçün sərf etdiyi su baxımından düşünürük. Bu, gündə təxminən 15-20 litrdir”.

Konsepsiyanın bu sübutunda prototip hər kiloqram adsorbent material üçün gündə 5 litr su istehsal etmək məqsədinə nail oldu. Ortiz-ə görə, üç gün ərzində bu cihaz qablaşdırma suyundan üstün olacaq.

Cihazın ikinci pilləsində, standart buraxılışlı Ordu düşərgə sobasından istifadə edərək istilik tətbiq edilərək su maye halına salınır. Bu, su toplama prosesinin ekzotermik təbiətinə görə işləyir.

“O, su topladıqca, az miqdarda istilik buraxır. Sonra bunu geri qaytarmaq üçün istilik əlavə edirik” dedi Ortiz. “Biz sadəcə buranın altına alov qoyuruq, bu temperaturu yüksəltmək üçün hər şeyi edirik. Sonra temperaturu artırdıqca, su molekullarını sürətlə sərbəst buraxırıq. Həqiqətən nəmli hava axını əldə etdikdən sonra bu, ətraf mühitin temperaturunda kondensasiyanı çox asanlaşdırır.”

Hava rütubətli olduqda daha asan həyata keçirilən atmosfer suyunun yığılması üçün yeni yaranan texnologiyalar çoxdur, lakin heç biri quraq mühitlərdə praktiki istifadə edilə bilən avadanlıqla nəticələnməmişdir. Ortiz hesab edir ki, onun cihazı birinci ola bilər, çünki o, düşərgə sobalarında istifadə edilən ağ benzin kimi enerji sıxlığı olan yanacaqla işləyir.

Komanda fotovoltaiklərdən istifadə etməkdən imtina etdi.

” Günəş panellərinə güvənirsinizsə , siz gündüz işləməsi ilə məhdudlaşırsınız və ya batareyalara ehtiyacınız var, bu, sadəcə olaraq daha çox çəkidir. Problemləri yığmaya davam edirsiniz. Bu, sadəcə olaraq çox yer tutur” dedi Ortiz. “Bu texnologiya quraq şəraitdə üstündür, soyuducu isə yüksək rütubətdə ən yaxşısıdır.”

Ətraflı məlumat: Nathan P. Ortiz et al, Bütün gün su istehsalı üçün kompakt sürətli velosiped yanacaqla işləyən atmosfer suyu yığan cihaz, Cell Reports Physical Science (2024). DOI: 10.1016/j.xcrp.2024.102115

Jurnal məlumatı: Cell Reports Physical Science