Nauja technologija keičia žaidimo taisykles: sužinokite, kaip ultragarsas padeda išgauti vandenį iš oro
Kasdien daugiau nei 2 mlrd. žmonių susiduria su geriamojo vandens trūkumu. Klimato kaita šią problemą dar labiau aštrina, nes daugelyje pasaulio regionų ilgėja sausros laikotarpiai. Jau ne vienerius metus vandens išgavimas iš atmosferos laikytas perspektyvia išeitimi, tačiau praktinį pritaikymą ribojo per menkas našumas.
Dabar „Massachusetts Institute of Technology“ (MIT) inžinierių komanda pristatė sprendimą, galintį pakeisti iki šiol buvusius apribojimus. Jų sukurtas ultragarsinis įrenginys reikšmingai pagreitina vandens surinkimą iš oro: vietoj valandų ar net dienų procesui gali pakakti kelių minučių. Tokia pažanga atvertų naujų galimybių regionams, kuriuose vandens stinga labiausiai.
Vandenį iš oro rinkti įmanoma
Iki šiol plačiau taikytos vadinamosios atmosferos vandens generavimo (AWG) sistemos dažniausiai veikė paprastu principu – orą atvėsindavo iki temperatūros, kurioje vandens garai kondensuojasi į lašelius. Vis dėlto toks metodas dažnai būna lėtas ir reikalauja daug energijos, ypač sauso klimato vietovėse, kur oro drėgmė nedidelė. MIT inžinieriai į problemą pažvelgė kitu kampu.
Jų įrenginys naudoja ultragarsines bangas, kad paspartintų vandens garų kondensaciją. Aukšto dažnio mechaninės vibracijos padeda garų molekulėms greičiau jungtis į didesnius lašus nei įprastose sistemose. Šį procesą galima palyginti su skirtumu tarp laukimo, kol pradės lyti, ir aktyvaus drėgmės „išpurtymo“ iš ją sugeriančios medžiagos.
Technologijos veiksmingumui itin svarbus tiksliai parinktas ultragarso dažnis. Tyrėjai nustatė, kad tam tikri dažnių intervalai veikia tarsi kondensacijos katalizatorius ir leidžia pasiekti greitesnį rezultatą be drastiško energijos sąnaudų didinimo. Svarbu ir tai, kad įrenginys galėtų veikti skirtingomis atmosferos sąlygomis, todėl būtų universalesnis.
Toks sprendimas ypač reikšmingas dykumų ir pusdykumių regionams, kur tradiciniai vandens šaltiniai yra labai riboti. Įrenginys galėtų užtikrinti autonominį geriamojo vandens šaltinį izoliuotoms bendruomenėms, pabėgėlių stovykloms ar karinėms bazėms sunkiai pasiekiamose vietovėse. Skirtingai nei jūros vandens gėlinimo sistemos, jis nereikalautų artumo vandens telkiniams ir sudėtingos infrastruktūros.
Be to, technologijos pritaikymas galėtų būti naudingas ne tik krizės situacijose. Miestuose, kuriuose periodiškai pasitaiko vandens tiekimo sutrikimų ar trūkumo, tokie įrenginiai galėtų tapti papildomu vandens šaltiniu ir sumažinti spaudimą vandentiekio sistemoms. Žemės ūkyje sausesniuose regionuose tai galėtų reikšti alternatyvą drėkinimui, kai vandens nereikėtų gabenti dideliais atstumais.
Šiuo metu MIT mokslininkai dirba ties technologijos mastelio didinimu ir gamybos kaštų optimizavimu. Nors tikslūs našumo ir energijos sąnaudų parametrai dar nėra iki galo atskleisti, vien proceso pagreitėjimas laikomas reikšmingu žingsniu į priekį. Tolimesnė sėkmė didele dalimi priklausys nuo to, ar pavyks pasiekti ekonomiškai pagrįstą masinę gamybą – būtent tai lemtų realų poveikį pasauliniam vandens krizės mastui.
