ژاکتی که می‌تواند آب آشامیدنی را مستقیماً از رطوبت هوا استخراج کند

به گزارش کانال تلگرام پیک آلارم، محققان دانشگاه تگزاس، ژاکتی ابداع کرده‌اند که می‌تواند آب آشامیدنی را مستقیماً از رطوبت هوا استخراج کند. این پارچه نوآورانه در مقایسه با مواد سنتی جمع‌آوری آب، عملکردی سه تا ده برابر بهتر در مقیاس بزرگ دارد. کاربردهای بالقوه این فناوری شامل کوله‌پشتی، چادر، پناهگاه‌های اضطراری و سایر تجهیزات فضای باز است که می‌توانند به‌صورت غیرفعال آب جمع‌آوری کنند. این فناوری می‌تواند انقلابی در تأمین آب در کوهنوردی‌های طولانی‌مدت ایجاد کند.

پژوهشگران دانشگاه تگزاس در آستین (UT Austin) موفق به ساخت نمونه اولیه یک ژاکت شده‌اند که می‌تواند رطوبت هوا را جذب کرده و آن را به آب آشامیدنی تبدیل کند. این فناوری نوآورانه برای افرادی که زمان طولانی را در مناطق بدون دسترسی به آب سالم می‌گذرانند، بسیار کاربردی است.

مکانیزم عملکرد:

این ژاکت از یک پارچه مهندسی‌شده ساخته شده که از فیبرهای هیدروژل زیست‌توده‌ای (مشتق از مواد زیست‌توده) تشکیل شده است. این فیبرهای هیدروژل حاوی سلولز هیدروکسی‌پروپیل و نمک لیتیوم کلراید (LiCl) هستند که به عنوان یک ماده جاذب رطوبت قوی عمل می‌کند.

فرآیند جمع‌آوری آب به این صورت است:

جذب رطوبت: پارچه ژاکت رطوبت را از هوای اطراف جذب می‌کند.

هدایت به واحدهای جداشدنی: این رطوبت به سمت واحدهای جمع‌آوری جداشدنی هدایت می‌شود.

تبخیر و تقطیر: این واحدها در یک محفظه تاشو قرار گرفته و با استفاده از گرما (نور خورشید یا برق) گرم می‌شوند. این گرما باعث آزادسازی بخار آب از فیبرهای هیدروژل شده و بخار پس از سرد شدن، به صورت مایع (آب آشامیدنی) تقطیر و جمع‌آوری می‌شود.

عملکرد و بازدهی:

به نقل از کانال تلگرام PeakAlarm@ بر اساس آزمایش‌های انجام‌شده، این ژاکت بسته به سطح رطوبت هوا، روزانه بین ۴۰۰ تا ۹۰۰ میلی‌لیتر (معادل ۱۴ تا ۳۰ اونس) آب آشامیدنی تولید می‌کند. این میزان معادل حدود یک تا دو بطری آب است.

مقایسه با فناوری‌های سنتی:

عملکرد برتر: این پارچه جدید در مقایسه با مواد سنتی جمع‌آوری آب، ۳ تا ۱۰ برابر عملکرد بهتری در مقیاس بزرگ دارد.

چرخه کاری: این سیستم در چرخه‌های عملیاتی کار می‌کند؛ به طور تقریبی ۱.۵ ساعت برای جذب رطوبت و ۱ ساعت برای آزادسازی آب.

آزمایش‌های میدانی: در آزمایش‌های میدانی در مناطق خشک (مانند صحرای چیهواهوا در نیومکزیکو) و مرطوب (مانند آستین)، دستگاه مشابه غیرپوشیدنی این تیم توانست ۱.۳ لیتر آب سالم در روز جمع‌آوری کند.

کاربردهای بالقوه:

این فناوری می‌تواند برای گروه‌های مختلفی مفید باشد:

کوهنوردان و کمپینگ‌کاران: برای تأمین آب در سفرهای طولانی و مناطق دورافتاده.

نیروهای امدادی و نظامی: در شرایط اضطراری و عملیات در مناطق خشک.

کارکنان کشاورزی: برای کار در مزارع و مناطق با کمبود آب.

توسعه به سایر تجهیزات: محققان امیدوارند این پارچه را به کوله‌پشتی، چادر و پناهگاه‌های اضطراری نیز تعمیم دهند تا به صورت غیرفعال آب جمع‌آوری کنند.

جزئیات علمی و پژوهشی:

محقق اصلی: این پروژه توسط پروفسور گی‌هوا یو (Guihua Yu)، استاد دانشگاه تگزاس در آستین، رهبری شده است.

محل انتشار: نتایج این پژوهش در مجله Science Advances منتشر شده است.

ثبت اختراع: دانشگاه تگزاس برای این فناوری درخواست ثبت اختراع کرده است.

تاریخچه: این تیم پیش از این نیز یک دستگاه قابل حمل ساخته بود که رکوردهای جدیدی در جمع‌آوری آب از هوا ثبت کرد و این ژاکت بر پایه همان موفقیت ساخته شده است.

نیاز به منبع انرژی: نمونه اولیه فعلی برای آزادسازی آب نیاز به یک منبع برق DC و یک سیستم خنک‌کننده دارد، که آن را فعلاً در دسته ابزارهای میدانی قرار می‌دهد و یک دستگاه خودکفای کامل نیست.

پوشش بخشی از نیاز روزانه: در بهترین حالت و با رطوبت مطلوب، این ژاکت حدود یک سوم نیاز روزانه یک فرد بزرگسال به آب (۲ تا ۳ لیتر) را تأمین می‌کند.

کیفیت آب: آزمایش‌ها وجود مقادیر جزئی از بقایای لیتیوم را نشان داده، اما این مقادیر در حدی است که استانداردهای سازمان جهانی بهداشت (WHO) برای آب آشامیدنی را برآورده می‌کند.

چشم‌انداز آینده:

به گزارش پیک آلارم PeakAlarm@ تیم تحقیقاتی در حال بررسی راه‌های تجاری‌سازی این فناوری است و آماده همکاری با صنایع مختلف در این زمینه هستند. هدف نهایی، تبدیل این ژاکت و سایر تجهیزات مشابه به محصولاتی است که بتوانند به طور عملی و در مقیاس بزرگ، دسترسی به آب سالم را برای افراد بیشتری فراهم کنند.