Każdego dnia ponad 2 miliardy osób zmagają się z brakiem dostępu do wody pitnej. Zmiany klimatyczne tylko pogarszają tę sytuację, wydłużając okresy suszy w wielu regionach świata. Przez lata technologia pozyskiwania wody z atmosfery wydawała się obiecującym rozwiązaniem, ale jej praktyczne zastosowanie ograniczała niewystarczająca wydajność.
Czytaj też: Woda robi prąd. Krzemowe nanopory zamieniają nacisk w energię
Teraz naukowcy z Massachusetts Institute of Technology (MIT) ogłosili coś, co może zmienić te dotychczasowe ograniczenia. Opracowane przez nich urządzenie ultradźwiękowe znacząco przyspiesza proces wychwytywania wody z powietrza, co otwiera nowe możliwości dla regionów borykających się z niedoborami wody.
Zbieranie wody z powietrza jest możliwe
Dotychczasowe systemy znane jako AWG działały na dość prostej zasadzie – schładzały powietrze do temperatury, w której krople wody skraplały się. Niestety, ten proces był nie tylko powolny, ale również wymagał sporych nakładów energii, szczególnie w suchych klimatach o niskiej wilgotności powietrza. Inżynierowie z MIT postanowili podejść do problemu z zupełnie innej strony.
Czytaj też: Oszczędzanie wody i produkcja prądu w jednym. Kalifornia testuje technologię, która zachwyca nawet sceptyków
Ich urządzenie wykorzystuje fale ultradźwiękowe do przyspieszenia kondensacji pary wodnej. Drgania mechaniczne o wysokiej częstotliwości powodują, że cząsteczki pary łączą się w większe krople znacznie szybciej niż w tradycyjnych systemach. Można to porównać do różnicy między biernym czekaniem na deszcz a aktywnym wytrząsaniem wody z chmur.
Kluczowym elementem tej technologii jest precyzyjny dobór częstotliwości ultradźwięków. Badacze odkryli, że określone zakresy częstotliwości działają jak katalizator dla procesu kondensacji, nie wymagając przy tym drastycznego zwiększenia zużycia energii. Co ważne, urządzenie może funkcjonować w różnych warunkach atmosferycznych, co zwiększa jego uniwersalność.
Ta technologia może mieć szczególne znaczenie dla regionów pustynnych i półpustynnych, gdzie tradycyjne źródła wody są mocno ograniczone. Może zapewnić autonomiczne źródło wody pitnej dla odizolowanych społeczności, obozów uchodźców czy baz wojskowych w trudno dostępnych lokalizacjach. W przeciwieństwie do systemów odsalania wody morskiej, nie wymaga bliskości zbiorników wodnych ani skomplikowanej infrastruktury.
Równie istotne jest to, że potencjał tej technologii wykracza poza sytuacje kryzysowe. W miastach doświadczających okresowych niedoborów wody, takie urządzenia mogłyby stanowić uzupełniające źródło zaopatrzenia, odciążając tradycyjne systemy wodociągowe. Dla rolnictwa w suchych regionach mogą zaoferować sposób na nawadnianie upraw bez konieczności transportowania wody na duże odległości.
Obecnie naukowcy z MIT pracują nad skalowaniem technologii i optymalizacją kosztów produkcji. Choć szczegółowe parametry dotyczące wydajności i zużycia energii nie zostały jeszcze w pełni ujawnione, samo przyspieszenie procesu stanowi istotny postęp. Pytanie brzmi, czy uda się osiągnąć opłacalność ekonomiczną przy produkcji masowej – od tego w dużej mierze zależy realny wpływ na globalny kryzys wodny.
