دانشمندان دانشگاه کیل آلمان از توسعه مادهای نوآورانه خبر دادهاند که قادر است رطوبت موجود در هوا را جذب کرده و آن را به آب آشامیدنی تبدیل کند. این فناوری میتواند راهکاری مؤثر برای مقابله با بحران کمآبی و افزایش بهرهوری سیستمهای سرمایشی باشد.
این ماده متخلخل که عملکردی مشابه یک اسفنج دارد، به ازای هر یک کیلوگرم وزن خود قادر است روزانه حدود ۱.۸ لیتر آب از هوا استخراج کند. پژوهشگران معتقدند این فناوری میتواند نقش مهمی در تأمین آب مناطق خشک، بهویژه کشورهای حاشیه دریای مدیترانه، ایفا کند.
فناوری استخراج آب از هوا چگونه کار میکند؟
#این فناوری بر پایه چارچوبهای فلزی-آلی (MOF) توسعه یافته است؛ موادی با ساختار بسیار متخلخل که توانایی جذب حجم زیادی از رطوبت هوا را دارند.
بیشتر بخوانید: لباس جدیدی که آب آشامیدنی را از رطوبت هوا میگیرد
دانشمندان دانشگاه کیل نوعی از این مواد با نام CAU-10-H را توسعه دادهاند که در دمای محیط و رطوبت نسبی ۱۸ درصد یا بیشتر، بخار آب موجود در هوا را جذب میکند. سپس با گرم شدن تا حدود ۷۰ درجه سانتیگراد، آب ذخیرهشده را آزاد میسازد.
تولید سریعتر آب با کمک نور خورشید
#پژوهشگران برای افزایش بازدهی، این ماده را با ساختارهای رسانای کربنی ترکیب کردهاند تا بتوان آن را با استفاده از نور خورشید یا انرژی الکتریکی گرم کرد. این ویژگی باعث میشود چرخه جذب و آزادسازی آب در مدت زمان کوتاهی تکرار شود.
آزمایشها نشان داده است که هر یک کیلوگرم از این ماده میتواند در شرایط خشک، روزانه حدود ۱.۸ لیتر آب آشامیدنی تولید کند.
کاربردی فراتر از تولید آب
#محققان اعلام کردهاند این فناوری تنها به تولید آب محدود نمیشود. نتایج بررسیها نشان میدهد ماده CAU-10-H در سامانههای سرمایشی مبتنی بر جذب رطوبت، عملکردی تا سه برابر بهتر از ژل سیلیکا دارد.
به گفته پژوهشگران، در آینده میتوان از گرمای هدررفته مراکزی مانند دیتاسنترها، کارخانهها یا نانواییها برای تأمین انرژی این سامانه استفاده کرد؛ اقدامی که مصرف انرژی در سیستمهای تهویه مطبوع را به شکل قابل توجهی کاهش خواهد داد.
گام مهم به سوی تجاریسازی
#تیم تحقیقاتی دانشگاه کیل اعلام کرده است که اکنون امکان تولید این ماده در مقیاس بالا فراهم شده و این پیشرفت میتواند مسیر تجاریسازی فناوری استخراج آب از هوا را هموار کند.
