นักวิจัยจากหลายมหาวิทยาลัยในสหรัฐอเมริกา ได้พัฒนาอุปกรณ์เก็บน้ำจากอากาศที่สามารถดึงน้ำจากสภาพอากาศแห้งด้วยการใช้วัสดุโลหะ-สารอินทรีย์ (MOFs) ที่มีคุณสมบัติพิเศษ

อุปกรณ์ผลิตน้ำดื่มใช้พลังงานแสงอาทิตย์ในการทำงาน ทำให้สามารถเก็บน้ำดื่มได้อย่างมีประสิทธิภาพและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม สามารถเก็บน้ำดื่มจากอากาศแห้งได้ถึง 5.8 ลิตรต่อวัน ด้วยการใช้วัสดุพิเศษที่ดูดซับน้ำจากอากาศ ผ่านการออกแบบเป็นแผ่นครีบแนวตั้งที่มีพื้นผิวสัมผัสสูง เมื่อครีบเต็มไปด้วยน้ำจะถูกให้ความร้อนเพื่อปล่อยน้ำออกมา ทำให้สามารถใช้งานได้ตลอดวันแม้ในสภาพอากาศแห้ง

อุปกรณ์นี้ยังสามารถใช้พลังงานที่เหลือจากระบบอื่น ๆ เพื่อลดต้นทุนพลังงาน โดยผลการวิจัยและค้นคว้าร่วมกันของอุปกรณ์ผลิตน้ำดื่มจากอากาศแห้งนี้ ได้รับการตีพิมพ์ในเว็บไซต์ของสมาคมเคมีแห่งสหรัฐอเมริกา (The American Chemical Society : ACS)

การเปรียบเทียบระหว่างอุปกรณ์ SAWH ที่ขับเคลื่อนด้วยพลังงานแสงอาทิตย์ และพลังงานสูง (A) ในการผลิตน้ำดื่ม

วัสดุที่นำมาใช้ในการทำอุปกรณ์นี้ประกอบไปด้วยครีบแนวตั้งทำจากแผ่นทองแดงและประกบด้วยโฟมทองแดงเคลือบด้วยวัสดุซีโอไลต์พิเศษที่มักใช้ในการดูดซับน้ำหลายชุด เว้นระยะห่างกัน 2 มิลลิเมตร ซึ่งเป็นระยะห่างที่ทำให้สามารถจับความชื้นจากอากาศที่คล้ายทะเลทรายที่มีความชื้นสัมพัทธ์ได้สูงสุด 10%

ภายในระยะเวลา 1 ชั่วโมง ครีบจะดูซับน้ำจนอิ่มตัว และจะปล่อยความชื้นที่กักไว้ ซึ่งหากทำลักษณะนี้ 24 ครั้งต่อวันในอากาศที่มีความชื้น 30% ทีมนักวิจัยประเมินว่าสารเคลือบดูดซับ 1 ลิตรบนครีบสามารถผลิตน้ำดื่มได้มากถึง 1.3 ลิตรต่อวัน ซึ่งเป็นปริมาณที่มากกว่าอุปกรณ์ที่พัฒนาก่อนหน้านี้ถึง 2 - 5 เท่า

มุมมองด้านหน้าของกระบวนการดูดซับด้วยการใช้ครีบดูดซับ

อุปกรณ์ผลิตน้ำดื่มรุ่นนี้มีข้อดีตรงที่สามารถเก็บน้ำได้มากกว่าอุปกรณ์อื่น ๆ อีกทั้งยังสามารถทำงานได้อย่างสม่ำเสมอตลอดทั้งกลางวันและกลางคืน ในขณะที่เครื่องอื่น ๆ เก็บน้ำไว้ข้ามคืนแล้วปล่อยออกในตอนเช้า

ส่วนข้อเสียที่อาจเกิดขึ้นคือระบบนี้ต้องใช้พลังงานเพื่อปล่อยน้ำออก โดยฐานของอุปกรณ์จะต้องมีอุณหภูมิสูงถึง 184 องศาเซลเซียส จึงจะบีบน้ำออกได้ แต่ทีมนักวิจัยระบุว่าอุปกรณ์นี้สามารถดึงพลังงานหรือความร้อนที่สูญเสียไปจากระบบอื่น ๆ เช่น อาคารหรือยานพาหนะมาใช้แทนได้

ที่มาข้อมูล: interestingengineering, acs, newatlas
ที่มาภาพ: acs 1, acs 2
“รอบรู้ ดูกระแส ก้าวทันโลก” ไปกับ Thai PBS Sci & Tech

สรุปประเด็นให้โดย Generative AI

อุปกรณ์ผลิตน้ำดื่มจากอากาศแห้ง ใช้พลังงานแสงอาทิตย์ เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม