Ученые смогли добыть воду из воздуха, используя минимум энергии: зачем они это сделали

Исследовательская группа из Университета штата Огайо (США) добилась значительного прогресса в том, чтобы сделать питьевую воду легкодоступной даже в самых засушливых климатических условиях. Об этом пишет Interesting Engineering.

Ученые разработали новый прототип водосборника, который обещает быть проще, эффективнее и портативнее традиционных методов извлечения питьевой воды из воздуха.

Интересно, что процесс извлечения воды из воздуха — не новое веяние. В этой сфере произошло несколько разработок. Однако существующие технологии часто опираются на громоздкие и энергоемкие методы.

Этот инновационный подход использует специальные материалы, которые меняют температуру при растяжении или сжатии. Эти материалы позволяют устройству охлаждать воздух и конденсировать водяной пар с минимальным потреблением энергии. Благодаря этой конструкции прототип стал достаточно портативным, чтобы поместиться в рюкзаке.

Поскольку, по оценкам, более 2 миллиардов человек во всем мире не имеют доступа к чистой питьевой воде, совершенствование традиционных способов сбора столь ценного ресурса значительно повысило бы его доступность для регионов, испытывающих дефицит воды. Об этом заявил ведущий автор исследования Джон ЛаРокко.

Чтобы оценить и подтвердить эффективность прототипа комбайна, исследователи провели тщательные эксперименты. Исследователи сравнили свое устройство с осушителем воздуха, который работает с использованием осушительных колес — вращающихся цилиндров, покрытых гидрофильными материалами, которые улавливают и удаляют влагу из окружающего воздушного потока. Сравнительный анализ выявил существенные различия в потреблении энергии между прототипом и традиционной системой.

Прототип продемонстрировал превосходную эффективность сбора воды, извлекая больше воды за 30 минут, потребляя при этом примерно половину энергии, потребляемой системой осушительного колеса.

Примечательно, что прототип устройства показал лучшие результаты в этом отношении и продемонстрировал оптимальную производительность в определенном диапазоне влажности.

"По сравнению с традиционной системой осушительного колеса наша система имеет возможность масштабироваться более динамично, чтобы соответствовать потребностям окружающей среды. Поскольку наше устройство более модульное, есть место для большой адаптивности", — подчеркнул Джон Симонис, соавтор исследования.

Это означает, что прототип комбайна может адаптироваться к различным климатическим условиям и подходит для различных регионов, испытывающих нехватку воды.

Эти экспериментальные данные указывают на повышенную эффективность и потенциал прототипа сбора воды на основе эластокалорического охлаждения.

Полученные результаты подтверждают необходимость дальнейших исследований и разработок с целью масштабирования этой технологии для более широкого применения, включая водоснабжение на уровне домохозяйств и сообществ.

Возможно разработать невероятно большую версию нашего прототипа. Он мог бы извлекать столько же воды за ограниченное время и получать ту же энергоэффективность, что и тот, у кого может быть устройство поменьше, работающее непрерывно, — заключил ЛаРокко.