Levegőből víz, feleannyi energiával: ez az új eszköz képes rá

Formabontó, hordozható eszközt fejlesztettek a víz kinyerésére levegőből: rengeteg energiát spórol meg, gyakorlatilag minden eddig ismertté vált hasonló technológiához képest. Az ígéretes prototípust a vízhiány enyhítésére szánják a fejlesztők.

A forradalmi vízkivonó eszközt az Ohio Állami Egyetemen fejlesztették ki, és nem elég, hogy a hagyományos megoldásokhoz képest jóval kevesebb energiával beéri, még hordozható is. Az eszköz különleges hőérzékeny anyagokat használ; olyanokat, amelyek feszítés és összenyomás során hőmérsékletváltozáson mennek keresztül, lehetővé téve a levegő hűtését és a vízpára kondenzálását, minimális villamosenergia-felhasználás mellett.

Több milliárd emberen segíthetnek, akiknek nem magától értetődő a tiszta víz

A kutatók által kifejlesztett prototípus a hagyományos vízkinyerő megoldásokkal szemben sokkal kompaktabb és energiahatékonyabb: a nikkel-titán alapú vízkivonó eszköz elég kisméretű ahhoz, hogy akár egy hátizsákban hordozható legyen. Az Ohio Állami Egyetem sajtóközleménye szerint a fejlesztés egyik különlegessége az ún. elasto kalorikus hűtés. Ez a módszer különleges anyagokat alkalmaz, amelyek feszítés vagy összenyomás során változtatják hőmérsékletüket, így alacsony energiafelhasználás mellett képesek hűteni a levegőt és kivonni belőle a vízpárát.

A kutatók célja, hogy a világon több mint kétmilliárd olyan embernek kínáljanak elérhetőbb, egyszerűbb víznyerési alternatívát, akik már ma is vízhiányos területeken élnek és nem jutnak tiszta ivóvízhez.

Az új prototípus hatékonyságának mérésére és összehasonlítására a kutatók laboratóriumi kísérleteket végeztek. Az új fejlesztést egy ismert és bevett rendszeren alapuló párátlanítóval vetették össze, ami forgó henger segítségével, vízgyűjtő anyagokkal vonzza magába a párát. Az eredmények jelentős különbségeket mutattak ki: a prototípus lényegesen hatékonyabb vízkivonási teljesítményt nyújtott ugyanannyi alatt, és a hagyományos rendszerhez képest fele annyi energiát fogyasztott.

Alkalmazkodás különféle környezeti feltételekhez

A tesztek során a kutatók megfigyelték, hogy a levegő páratartalma közvetlenül befolyásolja az eszköz vízkivonási hatékonyságát, az új prototípus pedig jól teljesített a különböző páratartalmi szinteken is.

„A hagyományos rendszerekhez képest a mi rendszerünk dinamikusan igazítható az adott környezet igényeihez” – nyilatkozta John Simonis, a tanulmány társszerzője. Hozzátette: a moduláris kialakítás lehetőséget biztosít arra, hogy az eszköz különböző éghajlati viszonyok között alkalmazkodjon a helyi vízfelhasználási szükségletekhez, ami különösen hasznos lehet vízhiánnyal küzdő területeken. A kutatók által végzett kísérletek alátámasztják az elasto kalorikus hűtési elv alapú vízkivonó prototípus hatékonyságát és jövőbeli alkalmazási lehetőségeit. A fejlesztés tovább skálázható, így nem csak háztartási, hanem közösségi szinten is megoldást kínálhat. „Olyan nagy eszköz fejleszthető belőle, amely nagy mennyiségű vizet képes kivonni rövid idő alatt, miközben megtartja az energiahatékonyságot” – állította John LaRocco vezető szerző.

Az Ohio Állami Egyetem kutatói a következő lépésben a prototípus továbbfejlesztését és szélesebb körű tesztelését tervezik, hogy a találmányukból olyan végleges technológia szülessen, ami világszerte, még a legszárazabb területeken is elérhetővé teszi a tiszta ivóvizet.

A címlapkép illusztráció. Fotó: Dragana Gordic - Freepik