System ultradźwiękowy zwiększa wydajność zbierania wody atmosferycznej 45×

Zbieranie wody z atmosfery jest bardzo obiecującym sposobem na rozwiązanie globalnego niedoboru wody, ale napotyka na poważną przeszkodę - nieefektywność energetyczną. Obecne systemy wykorzystują ciepło do odparowania uwięzionej wilgoci, co jest powolnym procesem zużywającym ogromne ilości energii. Teraz inżynierowie MIT przełamali ten "limit termiczny" dzięki urządzeniu, które zamiast tego wykorzystuje fale ultradźwiękowe do ekstrakcji wody.

Nowa metoda - opisana szczegółowo w czasopiśmie Nature Communications - zastępuje ciepło wibracjami mechanicznymi. Zespół badawczy, kierowany przez Ikrę Iftekhar Shuvo, zaprojektował piezoelektryczny siłownik, który działa na wysokich częstotliwościach. Po umieszczeniu nasyconego wodą hydrożelu na urządzeniu, fale ultradźwiękowe przerywają słabe wiązania utrzymujące cząsteczki wody w hydrożelu. Zakłócenie wytwarza pęd, który uwalnia wodę w postaci ciekłej, a nie pary.

Wyniki są znaczące dla dziedziny zbierania wody atmosferycznej. Naukowcy donoszą, że ta metoda wibracyjna jest 45 razy bardziej energooszczędna niż najnowocześniejsze systemy termiczne. W testach urządzenie z powodzeniem wyekstrahowało wodę w zaledwie kilka minut, podczas gdy desorpcja termiczna zwykle zajmuje godziny.

Technologia ta pozwala przezwyciężyć wysokie koszty energii i powolną wydajność, które utrudniały powszechne stosowanie zbierania wody z atmosfery. Zespół przewiduje, że siłowniki te mogłyby być zasilane przez małe panele słoneczne, umożliwiając ciągłą, zdecentralizowaną produkcję wody dla suchych społeczności i stref klęsk żywiołowych.

Ludzie szukają sposobów na zbieranie wody z atmosfery, która może być dużym źródłem wody, szczególnie w regionach pustynnych i miejscach, w których nie ma nawet słonej wody do odsalania. Teraz mamy sposób na szybkie i wydajne odzyskiwanie wody. - Svetlana Boriskina, autorka korespondencyjna artykułu badawczego.