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. Návod, ako získať maximum pri nákupoch s kreditkou
  2. Mexická Oaxaca: Vonia čokoládou a jedinečnými pyramídami
  3. Dobrý internet v meste i na vidieku. Dostupný je takmer všade
  4. Na tieto veci sa oplatí myslieť pred odchodom na dovolenku
  5. Volkswagen Golf: Odpoveď na takmer všetky otázky
  6. Vietnam: Krajina, ktorá rozmazná jedlom a uchváti históriou
  7. Investícia do dlhopisov s fixným výnosom 6,25 - 7,25 % p.a.
  8. I cez prázdniny testujte elektrobicykle
  9. 5 dôvodov, prečo sa prihlásiť na konferenciu ENERGOFÓRUM®
  10. V meste či mimo mesta, stále s kvalitným internetom
  1. Poslanec M. Borguľa bojuje proti netransparentnému tendru
  2. Grantová výzva na vykonávanie činností informačných centier
  3. Návod, ako získať maximum pri nákupoch s kreditkou
  4. Mexická Oaxaca: Vonia čokoládou a jedinečnými pyramídami
  5. Funguje predaj realít aj bez maklérov?
  6. BILLA a ÚNSS skontrolovali zrak 10 380 slovenským deťom
  7. Dobrý internet v meste i na vidieku. Dostupný je takmer všade
  8. Na tieto veci sa oplatí myslieť pred odchodom na dovolenku
  9. Borguľa žiada vyrúbenie dane pre americkú ambasádu
  10. Stanovisko Klubu pre BA k mimoriadnemu rokovaniu zastupiteľstva
  1. Volkswagen Golf: Odpoveď na takmer všetky otázky 5 447
  2. Dobrý internet v meste i na vidieku. Dostupný je takmer všade 5 062
  3. Na tieto veci sa oplatí myslieť pred odchodom na dovolenku 4 443
  4. Mexická Oaxaca: Vonia čokoládou a jedinečnými pyramídami 3 241
  5. Vietnam: Krajina, ktorá rozmazná jedlom a uchváti históriou 3 225
  6. I cez prázdniny testujte elektrobicykle 2 067
  7. Máte už vybranú dovolenku na júl? 1 390
  8. Chcete vedieť všetko o vašej krvi? Čaká vás 6000 typov vyšetrení 1 363
  9. Návod, ako získať maximum pri nákupoch s kreditkou 1 306
  10. V meste či mimo mesta, stále s kvalitným internetom 1 075

Téma: Hviezdne vojny - Star Wars


Hlavné správy zo Sme.sk

PLUS

Fiľo: Moja chyba? Ružomberský futbal, mohli sme za to mať veľkú fabriku

Milan Fiľo otvorené rozhovory nezvykne poskytovať.

KULTÚRA

Do Hry o tróny sa vrátila erotika. Inak ide do slepej uličky

Druhá časť novej sezóny priniesla neistý ľúbostný príbeh.

Neprehliadnite tiež

Jurský park klamal, Tyranosaurus rex nevedel bežať

Dinosaurus mohol robiť rýchle kroky, idúce auto by zrejme nedobehol.

Midichloriány zo Star Wars neexistujú, ale predátorské časopisy o nich vydali štúdiu

Pod štúdiou sú podpísaní Dr. Lucas McGeorge a Dr. Annette Kin.

Žiadne reklamy Islamského štátu. YouTube bude zobrazovať antipropagandu

Google pomôže proti teroristom, k filtrovaniu obsahu pridáva presmerovania.

Neurónová sieť za 79 dolárov? Intel ju ponúka na USB kľúčoch

Firma predpokladá, že zariadenie možno využiť napríklad pri lietajúcich dronoch.