محققان MIT دستگاهی ساخته اند که می تواند یکی از بزرگترین مشکلات بشریت را حل کند: دسترسی به آب آشامیدنی در مناطق خشک. برخلاف سیستمهای قدیمیتر که برای جمعآوری آب از رطوبت هوا به ساعتها زمان و نور خورشید نیاز داشتند، این اختراع جدید از امواج فراصوت برای انجام این کار تنها در چند دقیقه استفاده میکند.
سیستمهای سنتی برداشت آب جوی (AWH) از مواد اسفنج مانندی به نام جاذب استفاده میکنند که رطوبت هوا را جذب میکنند. اما مشکل اینجاست که برای جدا کردن آب از این اسفنج، اغلب لازم است که آن را برای ساعتها زیر نور خورشید گرم کنید و باعث تبخیر آب و سپس متراکم شدن آن میشود.
اکنون محققان MIT راه حل بهتری پیدا کرده اند. آنها یک صفحه سرامیکی پیزوالکتریک طراحی کردند که وقتی ولتاژ به آن اعمال می شود در فرکانس های بالا (اولتراسوند) می لرزد. این ارتعاش باعث می شود پیوندهای ضعیف بین مولکول های آب و مواد جاذب پاره شود و قطرات آب از اسفنج بیرون بیفتند.
حذف آب از هوا با کمک امواج اولتراسوند
نمونه اولیه اولتراسونیک محققان MIT 45 برابر کارآمدتر از روشهای تبخیر سنتی است. دو دلیل برای این برتری وجود دارد: اسفنج را در عرض چند دقیقه خشک می کند به جای اینکه ساعت ها زیر نور آفتاب منتظر بماند. همچنین برخلاف گرما که انرژی زیادی برای جوشاندن تمام آب مصرف می کند، اولتراسوند فقط انرژی لازم برای جداسازی فیزیکی آب را مصرف می کند.
یکی از مهمترین مزایای این دستگاه این است که می تواند در محل های خشک نیز کار کند. در بسیاری از مناطق کمآب جهان (مانند بیابانها) رطوبت نسبی کم است و سیستمهای موجود در آنجا مؤثر نیستند. با این حال، دستگاه MIT می تواند رطوبت را حتی در شرایط خشک جذب و حذف کند.
محققان پیشنهاد می کنند این دستگاه را با یک پنل خورشیدی کوچک و حسگر هوشمند ترکیب کنند. سنسور تشخیص می دهد که چه زمانی جاذب اشباع شده است و سپس لرزشگیر را فعال می کند و آب را تخلیه می کند. با تکرار این چرخه بارها در طول روز می توان حجم آب تولیدی را افزایش داد.