تکنولوژی

آمریکا دستگاه قابل حملی توسعه می‌دهد که با استفاده از ۵۰٪ انرژی کمتر آب را از هوا استخراج می‌کند

تیمی از دانشگاه ایالتی اوهایو دست به توسعه نمونه اولیه‌ای از دستگاهی برای استخراج آب از هوا زده‌اند که از روش‌های سنتی کارآمدتر و قابل حمل‌تر است. این دستگاه که با استفاده از مواد حساس به دما ساخته شده و بر پایه نیکل و تیتانیوم کار می‌کند، مصرف انرژی را به نصف کاهش داده و قابلیت قرارگیری در کوله‌پشتی را دارد. آزمایش‌ها نشان داده‌اند که این دستگاه نسبت به سیستم‌های مرسوم توانایی بیشتری در استخراج آب داشته و انرژی کمتری مصرف می‌کند. این تکنولوژی نوین که بر پایه خنک‌سازی الاستوکالری است، برای استفاده در مناطق با آب و هوای مختلف مناسب است و امکان ارائه آب در سطح خانوار و جامعه را فراهم می‌کند. تعدادی محقق در سراسر جهان در حال مطالعه هستند تا آب آشامیدنی را حتی در خشک‌ترین مناطق به راحتی در دسترس قرار دهند. تیمی از محققان در دانشگاه ایالتی اوهایو پیشرفتی فوق‌العاده در این زمینه داشته‌اند. آنها نمونه اولیه جدیدی از دستگاه جمع‌آوری آب ساخته‌اند که از روش‌های سنتی برای کشیدن آب آشامیدنی از هوا ساده‌تر، کارآمدتر و قابل حمل‌تر است. به گفته محققان، این دستگاه رطوبت‌زدا که با استفاده از مواد حساس به دما و بر پایه نیکل و تیتانیوم ساخته شده، به اندازه‌ای فشرده است که می‌توان آن را در کوله‌پشتی قرار داد و با استخراج مستقیم آب از هوا کار می‌کند. علاوه بر این، این دستگاه جدید تنها نیمی از انرژی مصرفی یک رطوبت‌زدای چرخ دسکانت معمولی را برای استخراج همان مقدار آب از هوا استفاده می‌کند. جالب است که فرآیند استخراج آب از هوا جدید نیست. عدد توسعه‌ها در این زمینه سخن گفته‌اند. با این حال، فناوری‌های موجود اغلب به روش‌های حجیم و پرانرژی متکی هستند. اما این تیم با استفاده از خنک‌سازی الاستوکالری توانسته دستگاهی بسازد که این ویژگی منحصربه‌فرد را داراست. این رویکرد نوآورانه از موادی خاص استفاده می‌کند که هنگام کشیده شدن یا فشرده‌شدن دما را تغییر می‌دهند. این مواد اجازه می‌دهند دستگاه هوا را خنک کرده و بخار آب را با کمترین مصرف انرژی متراکم کند. این طراحی همچنین این امکان را فراهم کرد تا نمونه اولیه آنها قابل حمل به اندازه قرارگیری در کوله‌پشتی باشد. به گفته جان لارکو، نویسنده اصلی این مطالعه، بیش از ۲ میلیارد نفر در سراسر جهان در جستجوی دسترسی به آب آشامیدنی سالم هستند و بهبود روش‌های معمولی برای جمع‌آوری چنین منبع ارزشمندی آن را برای مناطق کم‌آب به‌طور قابل‌توجهی قابل دسترس‌تر خواهد کرد. برای ارزیابی و اعتبارسنجی کارایی نمونه اولیه جمع‌کننده، محققان آزمایش‌های دقیقی انجام دادند. آنها دستگاه خود را با یک رطوبت‌زدا که با استفاده از چرخ‌های دسکانت کار می‌کند مقایسه کردند، سیلندرهای گردانی که با مواد آب‌دوست پوشیده شده‌اند و برای تله‌گذاری و حذف رطوبت از جریان هوای اطراف کار می‌کنند. این تحلیل مقایسه‌ای تفاوت‌های قابل توجهی در مصرف انرژی بین نمونه اولیه و سیستم مرسوم نشان داد. نمونه اولیه کارایی برتر در جمع‌آوری آب را نشان می‌دهد، و در ۳۰ دقیقه زمان بیشتری آب استخراج کرد، در حالی که تقریبا نیمی از انرژی سیستم چرخ دسکانت را مصرف کرد. گروه تحقیقاتی یک پدیده دیگر را مشاهده کردند. آنها دریافتند که عوامل محیطی، به‌ویژه سطح رطوبت، با کارایی استخراج آب دستگاه رابطه مستقیم دارند.نکته جالب‌تر اینکه، دستگاه نمونه اولیه در این زمینه بهتر عمل کرد و عملکرد بهینه را در محدوده خاصی از رطوبت نشان داد. جان سیمونس، نویسنده همکار این مطالعه، اظهار داشت که سیستم ما توانایی بیشتری برای تطبیق دینامیک با نیازهای محیط دارد. به این معنی که نمونه اولیه جمع‌کننده می‌تواند به شرایط جوی مختلف تطبیق یافته و برای مناطق مختلفی که با کمبود آب مواجه هستند مناسب باشد. این داده‌های تجربی نشان‌دهنده کارایی و پتانسیل بهبود یافته نمونه اولیه برپایه خنک‌سازی الاستوکالری برای جمع‌آوری آب است. نتایج حمایت از تحقیقات و توسعه بیشتر برای افزایش مقیاس این فناوری برای کاربردهای گسترده‌تر، از جمله ارائه آب در سطح خانوار و جامعه است. لارکو نتیجه‌گیری کرد که امکان توسعه نسخه‌ای بسیار بزرگ از نمونه اولیه وجود دارد که می‌تواند به همان اندازه زمانی آب استخراج کند و همان کارایی انرژی را داشته باشد که کسی که ممکن است دستگاه کوچکتری داشته باشد و آن را به‌طور پیوسته اجرا کند.
توسط
Interesting Engineering
منبع
Interesting Engineering
نمایش بیشتر

اخبار مرتبط

بازگشت به بالا