Bilim insanları, güneş gücüyle havadan verimli bir biçimde su toplayan sistem geliştirdi

Suudi Arabistan’daki Kral Abdullah Bilim ve Teknoloji Üniversitesi’nden (KAUST) bir araştırmacı grubu, sık sık manuel bakım gerektirmeden havadan su toplayabilen bir sistem geliştirdi. Pasif olarak çalışan sistem, güneş ışığını kullanarak havadaki suyu yakalayabiliyor.

Saatte 0,65 litre su üretebiliyor

Arastımacılar, Güneş Güçlü Atmosferik Su Çıkarma (SAWE) formülünü kullanıp tasarımı güzelleştirerek, standart güneş ışığı ve %90 nem altında saatte metrekare başına 0,65 litre tatlı su üretmeyi başardı. Araştırmacılar, sistemin %40 kadar düşük nem oranına sahip bölgelerde çalışabildiğini belirtiyor. Sistem, su kıtlığı olan bölgelerden şebekeden bağımsız tatlı su üretimi ve tarımda sulama gayesiyle geliştirildi.

Havadan su toplama konsepti ve teknolojisi yeni olmasa da, mevcut güneş gücüyle çalışan sistemlerin hantal olduğu belirtiliyor. Güneş gücüyle çalışan toplayıcılar iki kademeli bir döngüyü takip ediyor. Su, önce emici bir husus aracılığıyla havadan çekiliyor ve doygun hale geldiğinde sistem kapatılıyor. Sonra da suyu elde etmek için güneş ışığıyla ısıtılıyor. Takıma nazaran, iki süreç ortasında geçiş yapmak için hem fizikî iş hem de bir anahtarlama sistemi gerekiyor. Bu da karmaşıklığı ve maliyeti arttırıyor.

Bitkilerden ilham aldılar

KAUST’ta geliştirilen yeni toplama aygıtında ise ikisine de gereksinim duyulmuyor. Bunun yerine, iki evre ortasında pasif bir biçimde geçiş yapılarak, yardım almadan daima olarak çevrim yapılabiliyor. Takım, sistemi geliştirirken tabiattan ilham aldıklarını ve bitkilerin suyu köklerinden yapraklarına verimli bir formda taşıdıkları özel yapıları taklit ettiklerini söylüyor.

Araştırmacılar, atmosferik suyu yakalamak ve tatlı su üretmek için epeyce değerli olan toplu taşıma köprüleri adı verilen bir sistem geliştirdi. Bu köprüler, suyu emen bir tuz çözeltisiyle dolu dikey mikro kanallardan oluşuyor. Su açısından güçlü çözelti, suyun bitki gövdelerinden üst hareket etmesine emsal formda kılcal tesir yoluyla kanallardan üst çekiliyor. Çözelti ağırlaştıkça, geri aşağı hakikat yayılıyor ve süreç tekrarlanarak daha fazla su toplanıyor. Araştırmacılara nazaran, yenilikçi tasarım, su yakalama için açık kısmı, tatlı su üretimi için kapalı kısımla verimli bir halde birleştiriyor.

Takım tarafından yürütülen deneyler, Suudi Arabistan şartlarında metrekare başına yazın günde 2 ila 3 litre, sonbaharda ise günde 1 ila üç litre su ürettiğini ortaya koydu. Üstelik sistem birkaç hafta boyunca bakıma ihtiyaç duymadan çalışmayı başardı. Ek olarak araştırmacılar, sistemin çöl bitkileri ve Çin lahanasının sulanması için direkt bir kaynak olarak kullanılabileceğini gösterdi.

Araştırmacılar geliştirdikleri sistemde, su emici bir kumaş, düşük maliyetli bir higroskopik tuz ve plastik bazlı bir çerçeve kullandılar. Gereçleri uygun fiyatlı ve bulunabilir olmaları nedeniyle seçtiklerini, bu nedenle düşük gelirli bölgelerde büyük ölçekli uygulamalar için maliyetin düşük olacağını belirtiyorlar.