Ученые разрабатывают новое портативное устройство для сбора воды из воздуха

Исследователи из Университета штата Огайо разработали инновационное устройство для сбора воды, которое превосходит традиционные модели по простоте, эффективности и портативности. Это устройство, созданное из термочувствительных материалов, способно извлекать чистую питьевую воду из воздуха, затрачивая значительно меньше энергии по сравнению с другими методами.

По данным Всемирной организации здравоохранения, более 2 миллиардов человек по всему миру сталкиваются с проблемой нехватки доступа к чистой питьевой воде. Повышение эффективности сборов воды может сыграть ключевую роль в решении этой глобальной проблемы, особенно в регионах с ограниченными водными ресурсами.

Джон ЛаРокко, ведущий автор исследования и научный сотрудник Медицинского колледжа Университета штата Огайо, подчеркивает важность доступа к чистой воде, утверждая: «Без воды человек может прожить всего три дня, в то время как без пищи — три недели, а без воздуха — всего три минуты».

Команда разработала устройство, использующее процесс эластикокалорического охлаждения, при котором температура изменяется в результате механического сжатия или растяжения материалов. Это решение позволяет снизить энергопотребление и делает устройство более компактным и удобным для переноски. Оно легко помещается в рюкзак, что делает его идеальным для экстренных ситуаций и путешествий в отдаленные местности.

В ходе тестирования новое устройство сравнили с традиционным осушителем, который использует адсорбционные цилиндры для извлечения влаги из воздуха. Испытания длились 30 минут и были направлены на оценку производительности в сборе воды, энергозатратах и выделении тепла. Результаты показали, что новый прототип потребляет в два раза меньше энергии и в среднем собирает больше воды, чем традиционные системы.

Джон Саймонис, соавтор исследования и студент инженерного факультета, отметил, что устройство имеет модульный дизайн, что позволяет адаптировать его под разные условия. Оно подходит для регионов с умеренной влажностью, таких как Филиппины, Индонезия, Гаити и Огайо.

Тем не менее у текущей модели есть и недостаток: она изготовлена из материалов, напечатанных на 3D-принтере, которые могут выделять микропластик. Поэтому собранную воду следует фильтровать перед употреблением. Однако после этой обработки вода становится безопасной для питья.

С учетом изменений климата и увеличения угроз для источников пресной воды, вызванных загрязнением и конфликтами, поиск новых методов сбора воды становится критически важным. Кудсия Тахмина, соавтор и доцент кафедры инженерии, подчеркивает, что создание надежных и возобновляемых решений для сбора воды жизненно важно для поддержки нуждающихся сообществ.

В будущем команда планирует расширить возможности устройства, чтобы оно могло обслуживать целые домохозяйства или крупные сообщества. Саймонис добавил, что хотя текущая модель предназначена для индивидуального использования, её можно адаптировать для массового производства воды с тем же уровнем энергоэффективности.

В заключение, ЛаРокко выразил надежду на то, что доступ к чистой воде для всех — это не просто мечта, а реальность, которую можно достигнуть. Команда также сделала свои модели общедоступными, чтобы другие могли исследовать и разрабатывать собственные осушители воздуха.