فناوری تولید آب از هوای بیابان

می 8, 2021

برنده جایزه مصطفی 2015، که به اختراع نمونه اولیه برداشت کننده آب کمک کرده است، گفت: ” اگر در جایی از صحرا گیر بیافتید، می‌توانید به کمک این دستگاه زنده بمانید.”

دستگاهی که اختراع شده است می‌تواند حتی از هوای رقیق در محیط‌های خشک نیز آب ایجاد کند. این دستگاه می‌تواند نوشته معروف کالدریج ” آب، آب، همه جا، و نه قطره‌ای برای نوشیدن” را به تاریخ تبدیل کند. این دستگاه فقط با استفاده از قدرت خورشید و ماده مخصوصی که خصوصیات خارق العاده دارد، قادر است در مدت زمان 12 ساعت 2.8 لیتر آب تولید کند. همچنین می‌تواند در شرایطی کار کند که رطوبت هوا تا زیر 20درصد باشد.

پروفسور عمر یاغی، مخترع نمونه اولیه این دستگاه گفت: “ما می‌خواستیم نشان دهیم که اگر در جایی از صحرا گیر بیافتید، می‌توانید به وسیله این دستگاه زنده بمانید. یک فرد برای زنده ماندن در روز به یک قوطی آب 330میلی‌لیتری نیاز دارد. این اندازه آب مقداری است که می توان با استفاده از این دستگاه در کمتر از یک ساعت جمع کرد. این دستگاه یک موفقیت بزرگ در چالش طولانی مدت برداشت آب از هوا در رطوبت کم است. در حال حاضر هیچ راه دیگری مگر استفاده از انرژی اضافی برای انجام این کار وجود ندارد. رطوبت گیر برقی موجود در خانه‌ها آب بسیار گرانی تولید می‌کند. اما دستگاه برداشت کننده آب علاوه بر نجات جان افرادی که در کویر گرفتار شده‌اند، می‌تواند به یک قسمت مهم از زندگی روزمره تبدیل شود و مردم را قادر به داشتن آب بدون اتصال به منابع عمومی یا چاه کند.”

پروفسور یاغی، شیمی‌دان دانشگاه برکلی کالیفرنیا، در این باره گفت: “یک چشم انداز برای آینده داشتن آب خارج از شبکه است، جایی که شما در خانه دستگاهی دارید که با انرژی خورشیدی کار می‌کند و آب مورد نیاز برای خانواده شما را تامین می‌کند. به نظر من، این امکان به دلیل این اختراع وجود دارد. من آن را آب شخصی می‌نامم.”

این دستگاه که در مقاله‌ای در مجله Science شرح داده شده است، از نوعی چارچوب فلزی-آلی یا MOF استفاده می‌کند که پروفسور یاغی 20 سال پیش آن را اختراع کرده است. این چارچوب‌ها فلزاتی مانند آلومینیوم یا منیزیم را با مولکول‌های آلی ترکیب می‌کنند. از زمان اختراع آنها، بیش از 20،000 نوع مختلف MOF ایجاد شده است که هرکدام دارای خواص مختلفی هستند. برخی می‌توانند دی اکسید کربن را از دودکش‌ها بگیرند، در حالی که دیگر دستگاه‌ها می‌توانند انواع مختلف روغن را در کارخانه‌های فرآوری جدا کنند. دستگاه برداشت کننده آب از زیرکونیوم و اسید آدیپیک استفاده می‌کند که بخارات آب را به یکدیگر متصل می‌کند.

پروفسور یاغی با همکاری پروفسور اِولین وانگ، مهندس موسسه فناوری ماساچوست، و کمک سایر همکارانشان این وسیله‌ی کاربردی را ساخته‌اند. این برداشت کننده از کریستال‌های MOF فشرده شده بین جاذب خورشیدی و صفحه کندانسور استفاده می‌کند. با عبور هوا از داخل MOF متخلخل، مولکول‌های آب خود را به فضای داخلی متصل می‌کنند. نور خورشید باعث گرم شدن MOF می‌شود و مولکول‌های آب را به سمت کندانسور سوق می‌دهد و در آنجا به آب مایع تبدیل می‌کند.

پروفسور وانگ گفت: “این شیوه روش جدیدی را برای برداشت آب از هوا ارائه می‌دهد که به شرایط رطوبت نسبی بالا احتیاج ندارد و از نظر انرژی بسیار کارآمدتر از سایر فناوری های موجود است.”

نمونه اولیه فعلی فقط می‌تواند حدود 20 درصد از وزن خود را آب جذب کند، اما تصور می‌شود که با استفاده از انواع دیگر MOF خواهد توانست این میزان را به بیش از دو برابر افزایش دهد.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

پانزده − پنج =