Noua invenție MIT care scoate apă potabilă din aer în câteva minute folosind ultrasunetele
Cercetătorii de la MIT au dezvoltat un dispozitiv revoluționar care colectează umiditatea din aer și o transformă în apă potabilă în doar câteva minute. Această inovație marchează un pas important în tehnologie deoarece reduce timpul necesar recoltării apei din atmosferă de la zile la minute. Echipa speră că tehnologia ar putea fi utilizată în cele din urmă pentru a furniza apă curată comunităților din zonele aride unde sursele naturale sunt rare sau inexistente.
La Universitatea MIT s-a dezvoltat un sistem de colectare a umidităţii din aer
Sistemele de recoltare a apei atmosferice funcționează prin atragerea umidității din aer și condensarea acesteia în apă lichidă, scrie Live Science. Acest proces implică de obicei răcirea aerului umed sau utilizarea unor materiale asemănătoare bureților numite sorbenți care absorb vaporii de apă. Provocarea majoră a fost până acum faptul că dispozitivele tipice se bazează pe căldura soarelui pentru a evapora apa din materialul absorbant proces care poate dura câteva ore sau chiar zile. Această limitare le reduce utilitatea în mediile uscate și stresate din punct de vedere al resurselor inclusiv în regiunile unde nu există apă sărată pentru desalinizare.
„Oamenii au căutat modalități de a recolta apă din atmosferă, ceea ce ar putea fi o sursă mare de apă în special pentru regiunile deșertice și locurile unde nu există nici măcar apă sărată pentru desalinizare. Acum avem o modalitate de a recupera apa rapid și eficient”, a declarat Svetlana Boriskina, cercetător principal la MIT și co-autor al studiului.
Cum funcționează tehnologia bazată pe vibrații
Noul dispozitiv al celor de la MIT abordează problema dintr-un unghi diferit și folosește unde ultrasonice pentru a scutura umiditatea din materialul absorbant. Inima dispozitivului este un inel ceramic plat care vibrează atunci când este aplicată tensiune. Cercetătorii au descoperit că impulsurile de înaltă frecvență sunt ideale pentru ruperea legăturilor slabe dintre apa absorbită și suprafața materialului. Umiditatea eliberată se scurge apoi prin duze mici la baza dispozitivului unde poate fi colectată și utilizată imediat.
Abordarea MIT folosește ultrasunete adică unde sonore care călătoresc la frecvențe de peste 20 de kilohertzi dincolo de raza auzului uman pentru a elibera umiditatea.
„Este ca și cum apa dansează cu valurile, iar această perturbare țintită creează impulsul care eliberează moleculele de apă și le putem vedea scuturându-se sub formă de picături”, a explicat Ikra Iftekhar Shuvo, student absolvent la MIT și autorul principal al studiului.
Eficiență crescută și planuri pentru uz casnic
Potrivit cercetătorilor prototipul lor ultrasonic este de 45 de ori mai eficient la extragerea apei capturate în comparație cu evaporarea simplă. Ei și-au detaliat descoperirile într-o lucrare publicată pe 18 noiembrie în revista Nature Communications. Echipa a testat dispozitivul plasând mostre de material absorbant într-o cameră de umiditate setată la diferite niveluri. Când mostrele au fost saturate ele au fost plasate pe actuatorul ultrasonic și vibrate la frecvență înaltă. În fiecare caz dispozitivul a scuturat mostrele până s-au uscat complet în doar câteva minute.
O provocare potențială este că noul dispozitiv are nevoie de o sursă de energie continuă spre deosebire de sistemele care folosesc doar lumina soarelui. Cercetătorii sugerează însă că dispozitivul lor ar putea fi asociat cu o celulă solară mică. Aceasta ar putea acționa și ca un senzor pentru a detecta când absorbantul este plin declanșând un ciclu de eliberare care ar permite sistemului să colecteze și să elibereze apă de mai multe ori pe zi. Echipa își imaginează o configurație compactă pentru uz casnic ce combină un material cu absorbție rapidă cu un actuator ultrasonic fiecare cam de mărimea unei ferestre.
„Frumusețea acestui dispozitiv este că este complet complementar și poate fi un supliment pentru aproape orice material absorbant. Totul se rezumă la câtă apă poți extrage pe zi. Cu ultrasunete putem recupera apa rapid și putem repeta ciclul din nou și din nou. Asta se poate aduna la o cantitate mare pe zi”, a mai spus Boriskina.