MIT, ultrasonla havadan içme suyu elde eden cihaz geliştirdi

MIT’li araştırmacılar, atmosferdeki nemi dakikalar içinde içme suyuna dönüştürebilen yeni bir cihaz geliştirdi.  Araştırma ekibi, bu teknolojinin özellikle doğal su kaynaklarının son derece sınırlı olduğu kurak bölgelerde temiz suya erişim için önemli bir çözüm sunabileceğini belirtiyor. 

Atmosferik su hasadı (AWH), havadaki nemi çekerek sıvı suya dönüştürmeyi amaçlayan bir sistem ve bu sistemler genellikle nemli havayı soğutma yöntemiyle ya da su buharını emen “sorbent” adı verilen sünger benzeri malzemeler aracılığıyla çalışıyor. Emilen su daha sonra yoğunlaştırılarak damlacıklar halinde toplanıyor.

Ancak mevcut AWH teknolojilerinin en büyük sorunu, sorbentte tutulan suyun serbest bırakılmasının uzun zaman alması. Bu süreç çoğunlukla güneş enerjisiyle gerçekleşiyor ve saatler, hatta günler sürebiliyor. Bu durum, özellikle tuzlu suyun bile arıtılamadığı kurak ve kaynak sıkıntısı yaşayan bölgelerde bu sistemlerin kullanımını ciddi şekilde kısıtlıyor.

ULTRASYONİK DALGALARLA ÇÖZÜM 

MIT araştırmacılarının geliştirdiği yeni cihaz ise bu sorunu ultrasonik dalgalar kullanarak aşmayı hedefliyor. Cihaz, sorbentte tutulan nemi ultrason yardımıyla sarsarak serbest bırakıyor. Açığa çıkan nem, cihazın tabanında yer alan küçük nozullardan aşağı süzülerek toplanabiliyor ve doğrudan kullanılabiliyor.

Araştırmacılar, geliştirdikleri ultrasonik prototipin, yalnızca buharlaştırmaya dayalı yöntemlere kıyasla suyu geri kazanma konusunda 45 kat daha verimli olduğunu belirtiyor. 

Sonuçları bilimsel dergi Nature Communications’ta yayımlanan çalışmanın ortak yazarlarından ve MIT’te baş araştırma bilimcisi olarak görev yapan Svetlana Boriskina, atmosferden su elde etmenin özellikle çöl bölgeleri için büyük bir potansiyel taşıdığını vurgulayarak, “İnsanlar uzun süredir atmosferden su hasadı yolları arıyor. Özellikle tuzlu suyun bile arıtılamadığı bölgeler için bu çok önemli. Artık suyu hızlı ve verimli şekilde geri kazanmanın bir yolunu bulduk” ifadelerini kullandı.

Çalışmanın baş yazarı ve MIT lisansüstü öğrencisi Ikra Iftekhar Shuvo ise süreci şu sözlerle anlattı: “Su, adeta dalgalarla dans ediyormuş gibi hareket ediyor. Bu hedefli titreşim, su moleküllerini serbest bırakan bir momentum oluşturuyor ve onların damlacıklar halinde sorbentten ayrıldığını gözlemleyebiliyoruz.”

GÜÇ KAYNAĞI GÜNEŞ PANELİ OLABİLİR 

Yeni sistemin karşılaşabileceği olası zorluklardan biri, güneş enerjisiyle pasif olarak çalışan bazı AWH sistemlerinin aksine harici bir güç kaynağına ihtiyaç duyması olarak ifade ediliyor. Ancak araştırmacılar, cihazın küçük bir güneş paneliyle birlikte kullanılabileceğini ve bu panelin aynı zamanda sorbentin ne zaman dolduğunu algılayan bir sensör görevi görebileceğini belirtiyor. Bu sayede sistem, günde birden fazla kez su toplama ve boşaltma döngüsüne girebilecek.

Ekip, gelecekte hızlı nem emen bir sorbent malzeme ile ultrasonik aktüatörün bir araya getirildiği, her biri yaklaşık bir pencere boyutunda olan kompakt bir ev tipi sistem geliştirmeyi hedefliyor. Bu sistemin, titreşim yoluyla hapsolmuş suyu düzenli olarak serbest bırakması planlanıyor.