Vyrobili zariadenie, ktoré získava pitnú vodu zo vzduchu

Farmárčenie vlhkosti ako v Hviezdnych vojnách? Nová technológia posúva vedeckú fantastiku bližšie k realite.

Vaporátory z Hviezdnych vojen.(Zdroj: Véronique Debord-Lazaro/Flickr, CC BY-SA)

Autor je profesor inteligentných inžinierskych systémov na Nottingham Trent univerzite.

Luke Skywalker nebol iba farmár. V pôvodnom filme Hviezdnych vojen z roku 1977 chcela hlavná postava zúfalo opustiť svoju domovskú planétu Tatooine, kde jeho rodina získavala vlahu z atmosféry pomocou zariadení nazývaných “vaporátory”. Na horúcej a suchej planéte bolo farmárčenie z vlhkosti dôležitou aktivitou na prežitie.

Mohol by rovnaký princíp získavania vlahy zo vzduchu na zabezpečenie pitnej vody fungovať v skutočnom svete?

Vedci pracujú na technológii, ktorá by ho z vedeckej fantastiky preniesla do reality. Nová štúdia teraz ukázala, ako by jedno zariadenie poháňané iba Slnkom mohlo fungovať aj v suchých púštnych podmienkach.

Voda zo vzduchu

Ak sedíte na záhrade počas teplého, vlhkého, letného dňa s ľadovým pohárom vody, všimnete si, že na vonkajšej strane pohára začnú vznikať kvapôčky vody.

Vaporátory z Hviezdnych vojen mohli fungovať na podobnom princípe. Ochladzovaním teplého vzduchu vzniká zarosenie a rosa sa potom dá zbierať.

Dážď je vlastne prírodný úkaz založený na rovnakom princípe. Keď sa teplý vlhký vzduch ochladí, stratí schopnosť udržať si svoj obsah vody a nastanú prehánky vo forme dažďových kvapiek.

Vzduch prirodzene obsahuje vodnú paru, a čím je vzduch teplejší a čím je vyššia vlhkosť, tým viac vodnej pary môže obsahovať. Takže technológia, ktorá vyrába vodu zo vzduchu sa najviac hodí do teplých a vlhkých podnebí.

Pri 100 percentnej vlhkosti, vzduch s teplotou 40 stupňov Celzia obsahuje približne 51 mililitrov vody na kubický meter. Pri rovnakej vlhkosti a teplote 10 stupňov obsahuje vzduch iba 9,3 mililitrov.

Ak ochladíme vzduch zo 40 na 10 stupňov Celzia, mali by sme byť schopný vyťažiť tento rozdiel vo vode, čo je približne 41,7 mililitrov na každý kubický meter vzduchu.

Pri týchto podmienkach dokážeme so súčasnou technológiou vyrobiť 147 litrov vody za hodinu použitím rovnakého množstva energie ako 18 domácich rýchlovarných kanvíc.

Pasívna technológia

Pri nižšej vlhkosti, ako býva napríklad na púšti, je vo vzduchu menej vody a tento systém tak bude menej účinný. Musíte ochladiť viac vzduchu na získanie rovnakého množstva vody, čo si vyžaduje viac energie.

Súčasná technológia je tak pre krajiny s najzávažnejším nedostatkom vody príliš drahá. Preto potrebujeme účinnejší spôsob zachytávania vodnej pary.

Najjednoduchší spôsob získavania vody zo vzduchu je pomocou pasívnej technológie, ktorá zabezpečuje studenú plochu, na ktorej sa môže zrážať hmla alebo vodná para. Výber materiálov a kvalita povrchu sú kritické na maximalizovanie množstva získanej vody.

Farmári v Čile napríklad používajú oceľové pletivo na zachytávanie vody z hmly. Vedci už ukázali, že tento proces sa dá zefektívniť pridaním špeciálnej vrstvy, ktorá zachytáva molekuly vody.

Aktívne chladenie

Existujú tiež aktívne chladiace technológie ako napríklad chladiaci okruh, podobný ako používame v klimatizáciách a chladničkách. Môže sa používať aj polovodičové termoelektrické chladenie, ktoré využíva takzvaný Peltierov jav.

Francúzsky fyzik Jean-Charles-Athanase Peltier v roku 1834 objavil zaujímavý fenomén. Ak do obvodu z medených a bizmutových drôtov pustíte elektrický prúd, na mieste, kde prúd prejde z medi na bizmut sa teplota zvýši a na mieste, kde prúd prechádza z bizmutu na meď sa teplota zníži.

Znamená to, že použitím elektrickej energie môžeme vytvoriť chladiaci efekt bez kvapalín či pohyblivých častí.

Vedci z Massachusettsksej technickej univerzity teraz ukázali ďalšiu technológiu, ktorá by mohla byť ešte účinnejšia. Použili niečo, čo nazvali metalicko-organické štruktúry poháňané slnečným svetlom.

Táto technológia, opísaná v žurnále Science, používa sieť kovu a organických molekúl, ktoré dokážu jednoducho zachytávať vodnú paru, ktorá sa potom vylučuje pomocou tepla zachyteného zo Slnka.

Tvrdia, že jedným kilogram takéhoto materiálu dokážu získať až 2,8 litrov vody denne bez iných vonkajších zdrojov energie aj pri nízkej 20 percentnej vlhkosti. Znamenalo by to, že technológia je sľubná predovšetkým na získavanie vody suchých a púštnych regiónoch.

Nízkonákladový systém

Ďalšou alternatívou je použiť jednoduchšiu chladiacu technológiu, ale znížiť jej cenu. Môj tím a ja vyvíjame systém získavania vody zo vzduchu použitím starých chladničiek a mrazničiek spolu s ďalšími zrecyklovanými súčiastkami ako starý počítačový chladič či nabíjačka na mobil.

Dúfame, že vytvoríme nízkonákladový systém pre rozvojové krajiny, ktorý zároveň zníži množstvo odpadu, hlavne ak ho budú poháňať solárne panely.

V budúcnosti by sa mohli používať špeciálne povrchové nátery, ktoré zabezpečujú nelepivý povrch podobný leknám na jednoduché zbieranie kvapiek vody a vytvorenie účinnejších systémov ako doplnok k aktuálnym výskumom metalicko-organických štruktúr.

V niektorých častiach svete bude možno treba špeciálna filtrácia, aby bola zachytená voda bezpečná na pitie.

Táto technológia však napreduje rýchlo. Kto vie, možno v budúcnosti nebudeme musieť cestovať na Tatooine, aby sme videli vaporátori zo Hviezdnych vojen v akcii.

Tento článok pôvodne vyšiel na webe The Conversation, originál si môžete prečítať na tomto odkaze.

Najčítanejšie na SME Tech


Inzercia - Tlačové správy


  1. Turistický nosič pre malého dobrodruha?
  2. Aký bude váš doplnkový dôchodok
  3. Premýšľate nad kúpou last minute dovolenky v Egypte?
  4. Vaginálne mykózy – ako sa im brániť?
  5. Bolesti hlavy, brucha či únava? Môžu za to možno aj parazity!
  6. Neviete si vybrať správne miesto na dovolenku v Grécku?
  7. Investícia do dlhopisov s fixným výnosom 6,25 - 7,25 % p.a.
  8. Jednoduchá mobilná tlač z vášho smartfónu, alebo tabletu?
  9. Vďaka úveru na rekonštrukciu môžete ušetriť tisícky EUR
  10. Zažite vašu vysnívanú dovolenku na Bali
  1. Kŕčové žily: nepekné a nebezpečné
  2. Študenti obhajovali návrhy na využitie Pisztoryho paláca
  3. Turistický nosič pre malého dobrodruha?
  4. Kúpte si nehnuteľnosť v 5* luxusnom rezorte v zálive Sistiana
  5. Odmeny za diplomové práce na Stavebnej fakulte STU v Bratislave
  6. Zmluva o nájme pre ambasádu USA neoprávnene zaradená do programu
  7. 4* projekt víl a apartmánov priamo na pobreží, Chorvátsko
  8. Slováci rozhodli o najlepšom!
  9. AAA Auto má nový úver pre živnostníkov
  10. Aký bude váš doplnkový dôchodok
  1. Aký bude váš doplnkový dôchodok 10 277
  2. Od 1. júla už prestanete chodiť na poštu! 4 882
  3. Bolesti hlavy, brucha či únava? Môžu za to možno aj parazity! 4 836
  4. Investícia do dlhopisov s fixným výnosom 6,25 - 7,25 % p.a. 3 754
  5. Vaginálne mykózy – ako sa im brániť? 3 602
  6. Jarabinky Grande odštartovali predaj zaujímavými cenami bytov 3 251
  7. Neviete si vybrať správne miesto na dovolenku v Grécku? 3 197
  8. Premýšľate nad kúpou last minute dovolenky v Egypte? 3 161
  9. Neobvyklý objav, ktorý umožňuje zvládnuť angličtinu za 2 týždne 2 634
  10. V Prešove sa dnes tankuje za euro. Aj prémiové palivá 2 561

Hlavné správy zo Sme.sk

EKONOMIKA

Volkswagen: Odborári dostali to, čo sme im núkali pred štrajkom

Na jar ponúkal Volkswagen zvýšenie platov o 12 percent.

ŠPORT

Sagan vracia investované milióny. Jeho šéf je spokojný

Denk založil pred siedmimi rokmi amatérsky tím, teraz je medzi elitou.

KULTÚRA

Ľubomír Feldek: Význam má hnutie, ktorému ide o život

Namiesto aliancie za rodinu by mala vzniknúť aliancia proti rodine, hovorí.

Neprehliadnite tiež

Olivovým olejom možno zasiahnuť proti Alzheimerovej chorobe

Štúdia ukázala, že hlavná zložka stredomorskej stravy pomáha zachovať zdravie neurónov.

Smartfón vás robí hlúpejšími. Stačí, že je po ruke

Mozog sa podvedome snaží nezobrať telefón do ruky.

Menej úrazov detí na bicykloch, Holanďania im zablokujú mobily

Múdry zámok sa odomkne iba pod podmienkou, že mobil zablokuje prístup k sieti a aplikáciám.

Technológia načúva výstrelom, ihneď zavolá políciu

Na miesto zločinu prichádzajú policajti vďaka dohľadovému systému skôr. Citlivý mikrofón zachytí i to, čo kamera nevidí.