23 اکتبر 2024 -توسط تاتیانا وودال، دانشگاه ایالتی اوهایو-راه اندازی آزمایشی با اجزای برچسب دار. اعتبار: Technologies (2024).
یک مطالعه جدید نشان می‌دهد که نوع جدیدی از نمونه اولیه برداشت‌کننده آب، ساده‌تر و کارآمدتر از انواع سنتی دستگاه در جذب آب آشامیدنی از هوا است. یک رطوبت‌گیر مبتنی بر تیتانیوم نیکل که با استفاده از مواد حساس به دما ساخته شده است، می‌تواند به طور متوسط در 30 دقیقه آب بیشتری را از اتمسفر خارج کند و فقط نیمی از انرژی را مصرف می‌کند.
جان لاروکو، نویسنده ارشد این مطالعه گفت: از آنجایی که تخمین زده می شود بیش از 2 میلیارد نفر در سراسر جهان به آب آشامیدنی تمیز دسترسی ندارند، بهبود روش های مرسوم برای جمع آوری چنین منبع ارزشمندی به طور قابل توجهی آن را برای مناطق کم آب قابل دسترس تر می کند.
لاروکو می گوید: “شما می توانید سه دقیقه بدون هوا، سه هفته بدون غذا، اما تنها سه روز بدون آب زنده بمانید.” اما با آن، می‌توانید بسیاری از مشکلات مانند امنیت ملی، بهداشت روانی یا بهداشت را فقط با بهبود دسترسی به آب آشامیدنی پاک حل کنید.»
در حالی که بسیاری از فن‌آوری‌های جمع‌آوری آب موجود، بزرگ، انرژی بر و آهسته هستند، دستگاه این تیم به دلیل خنک‌سازی الاستوکالری منحصر به فرد است که از موادی استفاده می‌کند که می‌تواند مصرف انرژی، اندازه و پیچیدگی را کاهش دهد. وی گفت: این طراحی همان چیزی است که به نمونه اولیه آنها اجازه می دهد تا به اندازه کافی قابل حمل باشد تا در یک کوله پشتی قرار گیرد.
محققان ساخت خود را با یک رطوبت‌گیر مقایسه کردند که با استفاده از چرخ‌های خشک‌کننده کار می‌کند، سیلندرهای چرخشی که با مواد آبدوست پوشانده شده‌اند و برای به دام انداختن و حذف رطوبت از جریان هوای اطراف کار می‌کنند. آنها عملکرد هر دستگاه را در جلسات 30 دقیقه ای آزمایش کردند و مصرف انرژی، تولید گرما کنترل نمودند .
این مطالعه اخیرا در مجله Technologies منتشر شده است.
نتایج آزمایش تفاوت های قابل توجهی را در مصرف برق نشان داد و نشان داد که نمونه اولیه آنها برای چه شرایطی مناسب تر است. به عنوان مثال، جان سیمونیس، یکی از نویسندگان این مطالعه و یک دانشجوی کارشناسی در رشته مهندسی برق و کامپیوتر، گفت، سطح رطوبت منطقه ای که دستگاه آنها در آن استفاده می شود می تواند بر اثربخشی قابلیت های جمع آوری آب تأثیر بگذارد.
سیمونیس گفت: «در مقایسه با سیستم چرخ خشک کن سنتی، سیستم ما این توانایی را دارد که به صورت پویاتر برای تناسب با نیازهای محیط زیست کند. “از آنجایی که دستگاه ما ماژولارتر است، جا برای سازگاری زیادی وجود دارد.”
نویسندگان خاطرنشان کردند که مکان‌هایی مانند فیلیپین، اندونزی، هائیتی و حتی اوهایو از جمله مکان‌هایی هستند که رطوبت استاندارد به اندازه کافی پایین می‌آید تا نمونه اولیه آنها به حداکثر بازدهی دست یابد.
به گفته سیمونیس، آب تولید شده از دستگاه آنها به راحتی قابل آشامیدن است، اما از آنجایی که دستگاه آنها نیز با مواد پرینت سه بعدی ساخته شده است که می تواند در طول زمان تخریب شود، باید به شدت فیلتر شود تا میزان میکروپلاستیک هایی که در صورت نوشیدن فوراً مصرف می شود، محدود شود.
بر اساس آمار ارائه شده توسط سازمان ملل متحد، تنها حدود 0.5 درصد از آب کره زمین آب شیرین و برای مصرف انسان ایمن است. تغییرات محیطی ناشی از جنگ، آلودگی و تغییرات آب و هوایی نیز عوامل خطر برای بحران جاری جهانی آب باقی مانده است.
قدسیه تهمینه، یکی از نویسندگان این مطالعه و دانشیار دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر، گفت: از آنجایی که بلایای طبیعی و شرایط اضطراری بین‌المللی همچنان این مسائل را تشدید خواهند کرد، یافتن راه‌هایی برای برداشت خلاقانه آب برای حمایت از جمعیت‌های حاشیه‌نشین ضروری است.
به گفته این مطالعه، اطمینان از سازگاری دستگاه‌هایی که می‌توانند منابع تجدیدپذیر را از هوای رقیق استخراج کنند، به اقتصادی‌تر و امکان‌پذیرتر کردن این فرآیند کمک می‌کند. لاروکو گفت: این هدفی است که در صورت دستیابی به آن، بر تمام جنبه های حیات روی زمین تأثیر می گذارد.
او گفت: “ما امیدواریم که آب پاک برای بقیه جهان فقط یک رویا نباشد.”
با استفاده از مدل‌های این تیم، عموم مردم می‌توانند با ایجاد یک رطوبت‌گیر خودشان آزمایش کنند. اما در حالی که نمونه اولیه آنها در حال حاضر برای استفاده فردی در نظر گرفته شده است، در آینده می توان آن را به راحتی برای مراقبت از نیازهای یک خانواده یا جامعه بزرگتر بهینه کرد.
او گفت: «امکان توسعه یک نسخه فوق العاده بزرگ از نمونه اولیه ما وجود دارد. این دستگاه می‌تواند در مدت زمان محدودی به همان اندازه آب استخراج کند و بازده انرژی مشابه افرادی را که ممکن است دستگاه کوچک‌تری داشته باشد که به طور مداوم دستگاه خود را کار می‌کند، داشته باشد.»
Vidhaath Vedati از ایالت اوهایو نیز یکی از نویسندگان بود.
