Sonsuz Ark/ Evrensel Çerçeveye Yolculuk
"Güneş enerjisiyle su hasadında çığır açan bir teknoloji, atmosferden verimli bir şekilde su elde etmek için yenilikçi bir jel ve sistem tasarımı kullanıyor. Bu teknoloji, kurak ve güneşli bölgelerde suya erişimde devrim oluşturarak içme suyu ve diğer kullanımlar için kritik ihtiyaçları karşılayabilir. "
Sunlight to Survival: Pioneering Solar Technology Transforms Air Into Water
Atmosferik su hasat makinesi, higroskopik jel ve tuzlar kullanarak kurak topluluklara su sağlar.
Şu anda 2,2 milyardan fazla insan su sıkıntısı çeken ülkelerde yaşıyor ve Birleşmiş Milletler her yıl 3,5 milyon insanın suyla ilgili hastalıklardan öldüğünü tahmin ediyor. İyileştirilmiş içme suyuna en çok ihtiyaç duyan bölgeler aynı zamanda dünyanın en güneşli yerlerinden bazılarında bulunduğundan, temiz su elde etmeye yardımcı olmak için güneş ışığından yararlanmaya büyük ilgi var.
(Sanatçının konsepti.) Kaynak: SciTechDaily.com
Çin'deki Şanghay Jiao Tong Üniversitesi'nden araştırmacılar, insanların bu zorlu ve kurak bölgelerde hayatta kalabilmeleri için yeterli içme suyu sağlamaya yardımcı olabilecek, güneş enerjisiyle çalışan yeni bir atmosferik su toplama teknolojisi geliştirdi. Araştırmacılar çalışmalarını bir AIP Publishing dergisi olan Applied Physics Reviews'da yayınladılar.
Yazar Ruzhu Wang, "Bu atmosferik su hasadı teknolojisi, evsel içme suyu, endüstriyel su ve kişisel hijyen için su gibi günlük su tedarik ihtiyaçlarını artırmak için kullanılabilir" diyor.
Geleneksel Zorlukların Üstesinden Gelmek
Tarihsel olarak, araştırmacılar hidrojellere tuz enjekte ederken zorluklarla karşılaşmışlardır çünkü daha yüksek tuz içeriği, tuzlanma etkisi nedeniyle hidrojelin şişme kapasitesini azaltmıştır. Bu durum tuz sızıntısına yol açmış ve su emme kapasitesi azalmıştır.
Wang, "1 gram polimer içine 5 grama kadar tuz enjekte edildiğinde bile ortaya çıkan jelin iyi şişme ve tuz tutma özelliklerini korumasından etkilendik" diyor.
Gündüz atmosferik su toplama döngüsünün şematik diyagramı. Kaynak: Wang Ruzhu
Yenilikçi Higroskopik Jel ve Sistem Tasarımı
Araştırmacılar, bitki türevleri ve higroskopik tuzlar kullanarak benzersiz miktarda suyu emebilen ve tutabilen süper higroskopik bir jel sentezlediler. Bir kilogram kuru jel, kurak atmosferik ortamlarda 1,18 kilogram, nemli atmosferik ortamlarda ise 6,4 kilograma kadar su adsorbe edebiliyordu. Bu higroskopik jelin hazırlanması basit ve ucuzdu ve sonuç olarak büyük ölçekli hazırlıklar için uygun olacaktı.
Ayrıca ekip, paralel olarak yapılandırılmış desorpsiyon ve yoğuşma odalarına sahip bir prototip benimsemiştir. Desorbe edilen suyun geri kazanımını %90'ın üzerine çıkarmak için yoğuşma odasında bir turbofan kullandılar.
Açık havada yapılan bir prototip gösteriminde ekip, güneşin zayıf olduğu sabah veya öğleden sonra bile adsorbe edilen suyu serbest bıraktığını tespit etti. Sistem ayrıca gündüzleri eşzamanlı adsorpsiyon ve desorpsiyon gerçekleştirebildi.
Gelecekteki Uygulamalar ve Optimizasyonlar
Ekip, su üretiminde pratik uygulamalar için sistemin performansını daha da optimize etmek amacıyla birim adsorban kütlesi başına günlük su verimini en üst düzeye çıkarmak için yenilenebilir enerji kullanarak eşzamanlı adsorpsiyon ve desorpsiyon elde etmek için çalışacak.
Günlük su üretimine ek olarak, atmosfer suyunu toplayan sorbent malzemeler nem alma, tarımsal sulama ve elektronik cihazlar için termal yönetim gibi gelecekteki uygulamalarda da önemli bir rol oynayabilir.
AMERİKAN FİZİK ENSTİTÜSÜ, 9 ARALIK 2023, SciTechDaily
Mustafa Tamer, 28.02.2024, Sonsuz Ark, Çeviri, Bilim ve Teknoloji, Aklın Merdivenleri
Referans: Chengjie Xiang, Xinge Yang, Fangfang Deng, Zhihui Chen ve Ruzhu Wang, "Eş zamanlı adsorpsiyon-desorpsiyonlu süper higroskopik gözenekli jellere dayalı gündüz hava-su hasadı", 5 Aralık 2023, Applied Physics Reviews. DOI: 10.1063/5.0160682
- Sonsuz Ark'ta yayınlanan yazılardan yazarları sorumludur.
- Sonsuz Ark linki verilerek kısmen alıntı yapılabilir.
- Sonsuz Ark yayınları Sonsuz Ark manifestosuna aykırı yayın yapan sitelerde yayınlanamaz.
- Sonsuz Ark Yayınlarının Kullanımına İlişkin Önemli Duyuru için lütfen tıklayınız.