ในสถานการณ์ที่ยากลำบากอย่างภัยพิบัติจากธรรมชาติ น้ำดื่มสะอาดเป็นสิ่งจำเป็น นักวิจัยจึงคิดค้นอุปกรณ์ที่ใช้งานง่าย ที่สามารถผลิตน้ำสะอาดดื่มได้จากแสงอาทิตย์

นักวิจัยจากมหาวิทยาลัย RMIT ประเทศออสเตรเลีย และสถาบันวิจัยของจีนอีก 5 แห่ง ได้ร่วมกันคิดค้นอุปกรณ์ที่ใช้งานง่ายและชาญฉลาด ช่วยแก้ปัญหาทรัพยากรที่จำเป็นอย่างน้ำดื่มที่ขาดแคลนในสถานการณ์วิกฤต โดยผลงานวิจัยนี้ได้เผยแพร่ลงในวารสาร Journal of Cleaner Production

อุปกรณ์ดังกล่าวทำจากวัสดุคอมโพสิตที่พัฒนาขึ้นใหม่จากไม้บัลซาที่มีรูพรุนและมีน้ำหนักเบา ขึ้นรูปเป็นลูกบาศก์เล็ก ๆ จากนั้นติดตั้งลงในถ้วยที่มีฝาปิดทรงโดม มีกลไกการทำความเย็นที่เรียบง่าย และมีระบบเปิดใช้งานที่ใช้พลังงานจากดวงอาทิตย์

อุปกรณ์รูปร่างคล้ายฟองน้ำ ใช้เก็บและผลิตน้ำดื่มจากอาการแห้ง

วัสดุฟองน้ำชนิดนี้ยังประกอบด้วยลิเทียมคลอไรด์เพื่อปรับปรุงการดูดซึมน้ำ และอนุภาคนาโนออกไซด์ของเหล็กที่ช่วยให้ชั้นผิวของฟองน้ำดูดซับแสงแดด และเปลี่ยนน้ำที่ดูดซับเป็นไอ นอกจากนี้ อนุภาคนาโนออกไซด์ของเหล็กยังช่วยให้น้ำถูกปล่อยออกมาจากวัสดุ

เมื่อเปิดฝาแก้วออกสู่บรรยากาศ ฟองน้ำจะดูดซับความชื้นจากบรรยากาศ เมื่อปิดฝาแก้วภายใต้แสงแดด น้ำจะถูกปล่อยออกมาในแก้ว ฝาทรงโดมจะกระตุ้นให้เกิดการระเหยของแสงอาทิตย์และช่วยเก็บน้ำที่ปล่อยออกมา แผ่นระบายความร้อน บล็อกระบายความร้อน และพัดลมระบายความร้อนที่ใช้พลังงานจากแผงโซลาร์เซลล์จะช่วยเพิ่มการควบแน่นภายในระบบ

ภายใต้สภาวะในห้องทดลอง พบว่าฟองน้ำจะดูดซับน้ำประมาณ 2 มิลลิลิตรต่อกรัมของวัสดุที่มีความชื้นสัมพัทธ์ 90% และปล่อยน้ำออกเกือบทั้งหมดภายใน 10 ชั่วโมงภายใต้แสงแดด การทดสอบกลางแจ้งแสดงให้เห็นว่าฟองน้ำสามารถดูดน้ำได้ 2.5 มิลลิลิตรต่อกรัม ในตอนกลางคืน โดยมีประสิทธิภาพในการเก็บน้ำได้ 94% ต่อวัน แม้จะมีความชื้น 30% ก็ยังเก็บน้ำได้ 0.6 มิลลิลิตรต่อกรัม

วัสดุต้นแบบมีขนาดเล็ก เป็นฟองน้ำขนาด 0.8 กรัม 9 ลูก ผลิตน้ำดื่มได้ 15 มิลลิลิตรต่อรอบ เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม ต้นทุนต่ำ และได้รับการออกแบบให้ผลิตในปริมาณที่มากขึ้น ทำให้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับพื้นที่ประสบภัยหรือพื้นที่แห้งแล้งมีน้ำน้อย เนื่องจากใช้แสงแดดในการผลิตเพียงอย่างเดียว และยังขนส่งได้ง่าย

เรียบเรียงโดย ขนิษฐา จันทร์ทร

ที่มาข้อมูล: newatlas, rmit, techeblog, australianmanufacturing
ที่มาภาพ: rmit, ภาพ 1
“รอบรู้ ดูกระแส ก้าวทันโลก” ไปกับ Thai PBS Sci & Tech

สรุปประเด็นให้โดย Generative AI

ฟองน้ำเก็บน้ำจากอากาศแห้ง ผลิตน้ำดื่มด้วยพลังงานแสงอาทิตย์