Σε μία εποχή όπου η λειψυδρία αποτελεί παγκόσμια πρόκληση, μηχανικοί του MIT παρουσίασαν μια εντυπωσιακή νέα συσκευή που υπόσχεται να αλλάξει τα δεδομένα: μπορεί να αντλεί καθαρό, πόσιμο νερό απευθείας από τον αέρα, χωρίς να απαιτείται καμία εξωτερική πηγή ενέργειας. Η τεχνολογία αυτή απευθύνεται κυρίως σε περιοχές με περιορισμένη πρόσβαση σε παραδοσιακές πηγές νερού. Σύμφωνα με τους ερευνητές, πάνω από 2,2 δισεκατομμύρια άνθρωποι παγκοσμίως δεν έχουν σταθερή πρόσβαση σε ασφαλές νερό για κατανάλωση.
Η νέα συσκευή, που ονομάζεται Atmospheric Water Harvesting Window (AWHW), αξιοποιεί ένα πρωτοποριακό πάνελ από υδροτζέλ, το οποίο θυμίζει εξωτερικά μαύρο «bubble wrap», το γνωστό προστατευτικό πλαστικό με τις φουσκάλες. Οι θολωτές επιφάνειες αυτού του υλικού απορροφούν την υγρασία της ατμόσφαιρας, κυρίως κατά τη διάρκεια της νύχτας, όταν τα επίπεδα υγρασίας είναι αυξημένα. Την ημέρα, η ηλιακή ακτινοβολία θερμαίνει το υλικό, προκαλώντας εξάτμιση της παγιδευμένης υγρασίας, η οποία στη συνέχεια συμπυκνώνεται σε υάλινη επιφάνεια και συλλέγεται μέσω σωλήνα ως πόσιμο νερό.
Ένα από τα πιο εντυπωσιακά χαρακτηριστικά του AWHW είναι ότι λειτουργεί πλήρως παθητικά, χωρίς καμία ανάγκη για μπαταρίες, ηλιακά πάνελ ή άλλες ενεργειακές υποδομές. Η ομάδα του MIT δοκίμασε ένα πάνελ διαστάσεων ενός μέτρου στην Κοιλάδα του Θανάτου στην Καλιφόρνια, μία από τις πιο ξηρές περιοχές της Βόρειας Αμερικής. Ακόμη και σε συνθήκες με υγρασία μόλις 21%, η συσκευή κατάφερε να συλλέξει μεταξύ 57 και 161,5 χιλιοστόλιτρων νερού ημερησίως, αποδόσεις ανώτερες από άλλες παθητικές συσκευές συλλογής νερού που έχουν κατασκευαστεί μέχρι σήμερα.
Ο Xuanhe Zhao, καθηγητής στο MIT και επικεφαλής της έρευνας, εξηγεί:
Κατασκευάσαμε μία συσκευή σε κλίμακα ενός μέτρου, με στόχο την εφαρμογή της σε περιοχές με περιορισμένους πόρους, όπου ακόμη και ένα απλό φωτοβολταϊκό μπορεί να είναι απρόσιτο. Πρόκειται για δοκιμή σκοπιμότητας ως προς την κλιμάκωση αυτής της τεχνολογίας. Πλέον, μπορεί να επεκταθεί περαιτέρω ή να τοποθετηθεί σε σειρές για να καλύψει τις ανάγκες νοικοκυριών.
Μια ακόμη κρίσιμη καινοτομία της ομάδας αφορά την ασφάλεια του συλλεγόμενου νερού. Συνήθως, τέτοιες συσκευές χρησιμοποιούν άλατα όπως το χλωριούχο λίθιο για να ενισχύσουν την απορρόφηση της υγρασίας, κάτι που ενδέχεται να οδηγήσει σε διαρροή του αλατιού στο τελικό προϊόν. Για να αποφύγουν αυτόν τον κίνδυνο, οι ερευνητές του MIT πρόσθεσαν γλυκερόλη στο υλικό, η οποία δρα σταθεροποιητικά και εμποδίζει τη διαρροή του αλατιού. Κατά τις δοκιμές, η συγκέντρωση λιθίου στο συλλεγόμενο νερό ήταν κάτω από 0,06 ppm, δηλαδή πολύ χαμηλότερη από τα επιτρεπτά όρια για πόσιμη χρήση.
Η αρχιτεκτονική του πάνελ με τις φουσκωτές επιφάνειες αυξάνει σημαντικά την επιφάνεια συλλογής υγρασίας, ενώ η εξωτερική υάλινη επιφάνεια καλύπτεται με ειδική πολυμερή επίστρωση που την διατηρεί δροσερή, ευνοώντας τη συμπύκνωση των υδρατμών.
Ο Chang Liu, επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης που πλέον διδάσκει στο National University of Singapore, δήλωσε:
Αυτό είναι απλώς ένα αποδεικτικό σχέδιο. Υπάρχει πλήθος βελτιστοποιήσεων που μπορούμε να κάνουμε. Εξετάζουμε, για παράδειγμα, τη χρήση πολλαπλών πάνελ και την ανάπτυξη νέας γενιάς υλικών με ακόμη καλύτερες ιδιότητες.
Η έρευνα, που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Nature Water, εκτιμά ότι η συσκευή μπορεί να έχει διάρκεια ζωής τουλάχιστον ενός έτους και δείχνει σημαντικές προοπτικές για παροχή πόσιμου νερού σε περιοχές με αντίξοες κλιματολογικές συνθήκες. Οι επιστήμονες θεωρούν ότι στο μέλλον, σειρές από κάθετα πάνελ AWHW θα μπορούσαν να εγκαθίστανται σε απομονωμένα ή αυτόνομα νοικοκυριά, καλύπτοντας τις βασικές ανάγκες σε καθαρό νερό χωρίς δίκτυο ύδρευσης.
[via]
