Bilim insanları, güneş enerjisiyle havadan verimli bir şekilde su toplayan sistem geliştirdi

Saatte 0,65 litre su üretebiliyor

Arastımacılar, Güneş Enerjili Atmosferik Su Çıkarma (SAWE) yöntemini kullanıp tasarımı iyileştirerek, standart güneş ışığı ve %90 nem altında saatte metrekare başına 0,65 litre tatlı su üretmeyi başardı. Araştırmacılar, sistemin %40 kadar düşük nem oranına sahip bölgelerde çalışabildiğini belirtiyor. Sistem, su kıtlığı olan bölgelerden şebekeden bağımsız tatlı su üretimi ve tarımda sulama amacıyla geliştirildi.

Havadan su toplama konsepti ve teknolojisi yeni olmasa da, mevcut güneş enerjisiyle çalışan sistemlerin hantal olduğu belirtiliyor. Güneş enerjisiyle çalışan toplayıcılar iki aşamalı bir döngüyü takip ediyor. Su, önce emici bir madde aracılığıyla havadan çekiliyor ve doygun hale geldiğinde sistem kapatılıyor. Sonra da suyu elde etmek için güneş ışığıyla ısıtılıyor. Ekibe göre, iki işlem arasında geçiş yapmak için hem fiziksel iş hem de bir anahtarlama sistemi gerekiyor. Bu da karmaşıklığı ve maliyeti arttırıyor.

Bitkilerden ilham aldılar

KAUST'ta geliştirilen yeni toplama cihazında ise ikisine de ihtiyaç duyulmuyor. Bunun yerine, iki aşama arasında pasif bir şekilde geçiş yapılarak, yardım almadan sürekli olarak çevrim yapılabiliyor. Ekip, sistemi geliştirirken doğadan ilham aldıklarını ve bitkilerin suyu köklerinden yapraklarına verimli bir şekilde taşıdıkları özel yapıları taklit ettiklerini söylüyor.

Araştırmacılar, atmosferik suyu yakalamak ve tatlı su üretmek için oldukça önemli olan toplu taşıma köprüleri adı verilen bir sistem geliştirdi. Bu köprüler, suyu emen bir tuz çözeltisiyle dolu dikey mikro kanallardan oluşuyor. Su açısından zengin çözelti, suyun bitki gövdelerinden yukarı hareket etmesine benzer şekilde kılcal etki yoluyla kanallardan yukarı çekiliyor. Çözelti yoğunlaştıkça, geri aşağı doğru yayılıyor ve süreç tekrarlanarak daha fazla su toplanıyor. Araştırmacılara göre, yenilikçi tasarım, su yakalama için açık bölümü, tatlı su üretimi için kapalı bölümle verimli bir şekilde birleştiriyor.

Araştırmacılar geliştirdikleri sistemde, su emici bir kumaş, düşük maliyetli bir higroskopik tuz ve plastik bazlı bir çerçeve kullandılar. Malzemeleri uygun fiyatlı ve bulunabilir olmaları nedeniyle seçtiklerini, bu nedenle düşük gelirli bölgelerde büyük ölçekli uygulamalar için maliyetin düşük olacağını belirtiyorlar.