В условиях пустыни очень много атмосферной влаги. К сожалению, собрать воду из воздуха можно только ночью при соответствующем понижении температуры, то есть на практике один раз в день.
В жаркий день из воздуха также может собираться водяной пар. Однако поверхность, на которой должна собираться вода, должна постоянно охлаждаться. А это требует энергии и как считают величайшие умы - это не эффективно.
Инженеры Федерального политехнического университета Цюриха (ETH) достигли этого другим способом. Ученые создали устройство, добывающее воду из воздуха без электросети.
Покрытие, которое они разработали, одновременно отражает солнечное излучение (поэтому оно не нагревается) и выделяет тепло в инфракрасном диапазоне, которое воздух не может удерживать. Другими словами, он излучает тепло прямо в космос.
Таким образом удалось добиться температуры даже на 15 градусов ниже температуры окружающей среды. А это значит, что водяной пар сможет конденсироваться даже в жаркий день.
Испытания нового устройства показали, что оно может отдавать в два раза больше воды, чем другие аналогичные методы (с использованием пассивного охлаждения, то есть без подачи энергии). Пилотная система собирала чуть более 50 миллилитров воды в час (на квадратный метр площади поверхности), что близко к теоретическому пределу в 60 миллилитров.
И хотя это казалось бы немного, но это позволяет собирать более литра (или ровно 1200 мл) воды на квадратный метр в сутки.
У устройства есть еще одно преимущество. Другая сторона стекла, покрытая охлаждающим покрытием, была покрыта супергидрофобным покрытием, то есть с высокоотталкивающей поверхностью. Таким образом, вам не нужно собирать из него воду (что потребует энергии), потому что капли сами попадают в емкость.
«По сравнению с другими устройствами наши устройства работают без источника питания, что является его ключевым преимуществом», - говорит Иван Хэхлер, аспирант по термодинамике в ETH.
Половина населения мира будет страдать от нехватки воды
Пока у нас есть водопроводная вода, нас это особо не волнует. Но эта роскошь не встречается у многих людей в мире. Уже 3,6 миллиарда человек в мире испытывают трудности с доступом к питьевой воде хотя бы один месяц в году. К середине века это будет 5 миллиардов, или половина людей на Земле в то время.
Целью проекта было разработать технологию, которую можно было бы использовать в условиях дефицита воды. Обычно это также менее богатые страны, поэтому строительство опреснительных заводов или даже систем водоснабжения для подачи воды из дальних водоемов им недоступно.
Сбор воды из воздуха без подключения к электросети - отличное решение. Исследователи также добавляют, что производство таких устройств относительно просто, и система может быть расширена за счет добавления дополнительных модулей. Таким образом можно будет построить более крупные установки для снабжения ценной водой.