Vynález MIT využívá ultrazvuk k setřásání pitné vody ze vzduchu, a to i v suchých oblastech
Vědci z MIT vyvinuli zařízení, které sbírá vlhkost ze vzduchu a během několika minut ji přemění na pitnou vodu. Tým doufá, že by tato technologie mohla být nakonec použita k poskytování čisté vody komunitám, kde jsou přírodní zdroje vzácné.
Sběr atmosférické vody (AWH) systémy fungují tak, že nasávají vlhkost ze vzduchu a kondenzují ji na kapalnou vodu. To obvykle zahrnuje chlazení vlhkého vzduchu nebo použití houbovitých materiálů nazývaných „sorbenty“, které absorbují vodní páru, která se pak uvolňuje a kondenzuje do kapiček.
Nové zařízení MIT však využívá ultrazvukové vlny (ultrazvuk) k odstranění vlhkosti ze sorbentu. Uvolněná vlhkost pak odtéká malými tryskami na základně zařízení, kde ji lze shromažďovat a používat.
Podle výzkumníků je jejich ultrazvukový prototyp 45krát účinnější při získávání zachycené vody ve srovnání se samotným odpařováním. Svá zjištění podrobně popsali v článku zveřejněném 18. listopadu v časopise Příroda komunikace.
„Lidé hledali způsoby, jak získat vodu z atmosféry, která by mohla být velkým zdrojem vody zejména pro pouštní oblasti a místa, kde není ani slaná voda k odsolování,“ spoluautor studie. Světlana Boriskinahlavní vědecký pracovník na MIT, řekl v a prohlášení. „Nyní máme způsob, jak rychle a efektivně získat vodu.“
Pitná voda – od dnů po minuty
Přístup MIT využívá ultrazvuk – zvukové vlny, které se šíří při frekvencích nad 20 kHz, mimo dosah lidského sluchu – k uvolnění vlhkosti ze sorbentu.
Srdcem zařízení AWH je plochý keramický kroužek, který vibruje při přivedení napětí. Vědci zjistili, že vysokofrekvenční pulsy jsou ideální pro přerušení slabých vazeb mezi absorbovanou vodou a povrchem materiálu.
„Je to, jako by voda tančila s vlnami a toto cílené narušení vytváří hybnost, která uvolňuje molekuly vody, a můžeme je vidět, jak se třepou v kapičkách,“ vedoucí autor studie a postgraduální student MIT. Ikra Iftekhar Shuvouvedl v prohlášení.
Výzkumníci testovali zařízení umístěním vzorků sorbentu o velikosti čtvrtiny do vlhké komory nastavené na různé úrovně. Když byly vzorky nasyceny, byly umístěny na ultrazvukový pohon a vibrovaly vysokou frekvencí. V každém případě zařízení vytřepalo vzorky do sucha během několika minut.
Potenciální výzvou je, že nové zařízení potřebuje zdroj energie, na rozdíl od systémů AWH, které využívají pouze sluneční světlo. Vědci naznačují, že jejich zařízení by mohlo být spárováno s malým solární článek který také funguje jako senzor pro zjištění, kdy je sorbent plný. To by mohlo spustit cyklus uvolňování, který by systému umožnil shromažďovat a uvolňovat vodu několikrát denně.
Tým si představuje kompaktní domácí uspořádání, které kombinuje rychle absorbující materiál s ultrazvukovým pohonem, každý o velikosti okna, který vibruje, aby uvolnil zachycenou vodu.
„Krása tohoto zařízení spočívá v tom, že se zcela doplňuje a může být doplňkem téměř jakéhokoli sorbentu,“ řekl Boriskina. „Všechno je to o tom, kolik vody můžete za den extrahovat. Pomocí ultrazvuku můžeme vodu rychle získat a znovu a znovu cyklovat. To může za den přinést hodně.“
