MIT dezvoltă un dispozitiv cu ultrasunete care transformă aerul în apă potabilă în doar câteva minute
MIT a prezentat un sistem inovator care poate extrage apă potabilă din aer într-un timp record, chiar și în zonele extrem de uscate. Noua tehnologie reduce procesul de „recoltare” a apei atmosferice de la ore sau zile la doar câteva minute, o schimbare radicală pentru comunitățile fără acces la surse naturale de apă.
Cercetătorii americani au combinat principiile recoltării apei din atmosferă cu un mecanism complet nou: utilizarea ultrasunetelor pentru a elibera rapid vaporii de apă capturați de materialele absorbante, scrie Live Science.
Dispozitivul experimental ar putea ajunge să ofere o soluție viabilă în regiunile afectate de secetă severă, unde evaporarea naturală nu este suficientă pentru a furniza cantități utile de apă.
Cum funcționează noua tehnologie de extragere rapidă a apei
Sistemele clasice de tip AWH (Atmospheric Water Harvesting) funcționează fie prin răcirea aerului umed, fie prin utilizarea unor sorbenți, materiale care absorb vaporii de apă și îi eliberează ulterior sub formă lichidă. Problema majoră este că eliberarea apei captate necesită, în mod obișnuit, energie solară și mult timp: uneori ore, alteori zile.
Dispozitivul MIT schimbă complet acest proces. Cercetătorii au conceput un actuator ceramic care vibrează la frecvențe ultrasonice atunci când este alimentat cu energie.
Aceste vibrații rup rapid legăturile slabe dintre moleculele de apă și suprafața sorbentului, determinând picăturile să se desprindă și să curgă într-un colector amplasat la baza dispozitivului.
Echipa afirmă că prototipul este de aproximativ 45 de ori mai eficient în eliberarea apei captate decât evaporarea tradițională.
Testele efectuate în camere cu diferite niveluri de umiditate au arătat că mostrele saturate de sorbent devin complet „uscate” în doar câteva minute după activarea ultrasunetelor.
De la concept la utilizare reală, obstacole și potențiale aplicații
Noua metodă are, totuși, nevoie de o sursă de alimentare, spre deosebire de sistemele pasive care depind doar de lumina solară.
Cercetătorii sugerează integrarea dispozitivului cu o celulă fotovoltaică de mici dimensiuni, care ar putea avea dublu rol: sursă de energie și senzor pentru detectarea momentului în care sorbentul este saturat.
MIT vede în această tehnologie o posibilă soluție pentru gospodăriile din zonele aride. Un sistem compact, de dimensiunea unei ferestre, ar putea colecta apă de mai multe ori pe zi, oferind un flux constant pentru nevoi de bază. Materialul absorbant folosit poate fi variat, deoarece ultrasunetele sunt compatibile cu majoritatea sorbenților existenți.
Cercetătoarea Svetlana Boriskina afirmă că avantajul major al sistemului este flexibilitatea: poate fi montat pe o gamă largă de materiale și poate crește semnificativ cantitatea totală de apă recuperată într-o zi.
Folosirea vibrațiilor ultrasonice permite cicluri rapide de absorbție-eliberare, ceea ce multiplică randamentul zilnic al dispozitivului fără a necesita suprafețe mari sau condiții speciale de mediu.
Deși tehnologia este în stadiu experimental, rezultatele publicate în Nature Communications indică un potențial uriaș pentru regiunile unde resursele de apă sunt limitate sau inexistente.
Dacă sistemul va fi optimizat pentru producția în serie, dispozitivele AWH bazate pe ultrasunete ar putea deveni o soluție realistă pentru combaterea deficitului global de apă într-un viitor nu foarte îndepărtat.