Güneş enerjisiyle havadan su üreten akıllı sünger geliştirildi

Melbourne’deki RMIT Üniversitesi ile Çin’deki Zhejiang A\&F Üniversitesi liderliğinde yürütülen ortak çalışmada, doğadan ilham alan yeni bir su toplama cihazı geliştirildi. Sünger benzeri yapıya sahip olan cihaz, güneş ışığıyla çalışıyor, düşük nemli ortamlarda bile havadaki nemi emerek içme suyuna dönüştürebiliyor.

Cihaz, 5 ila 55 derece sıcaklık aralığında ve yüzde 30’dan yüzde 90’a kadar değişen nem oranlarında etkili şekilde çalışabiliyor.

Balsa ağacından yapıldı, güneşle su salıyor

Cihaz, doğal gözenekli yapısı sayesinde nemi emip saklayabilen balfsa ağacı liflerinden üretildi. İçeriğinde ayrıca lityum klorür, demir oksit nanoparçacıkları ve karbon nanotüp katmanları bulunuyor.

Sistemin içinde bir kubbe kapak, soğutma mekanizması, kirlilik önleyici tepsi ve güneş enerjili tetikleyici de yer alıyor. Laboratuvar testlerinde, cihaz her gramında 2 mililitreye kadar su toplayabildi.

Dış ortamda da yüksek verim

Projenin Çin ayağını yöneten Dr. Junfeng Hou, açık hava testlerinde cihazın gece boyunca 2,5 mililitre su topladığını ve gündüz neredeyse tamamını serbest bıraktığını açıkladı. Sistem, günlük yüzde 94’lük su toplama verimliliğine ulaştı.

Düşük nemde bile (yüzde 30) her gram malzeme 0,6 mililitre su toplayabiliyor. Bu oranlar, sistemi çöl, afet bölgesi ya da şebekeden bağımsız alanlar için ideal kılıyor.

Zor koşullara dayanıklı, ölçeklenebilir sistem

Cihaz -20°C’de 20 gün saklandıktan sonra bile esnekliğini ve işlevini kaybetmedi. 10 ardışık kullanım döngüsünde yalnızca yüzde 12 verim kaybı yaşandı. Bu da uzun vadeli ve düşük maliyetli uygulamalar için umut verici bir gelişme olarak değerlendiriliyor.

Baş araştırmacı Dr. Derek Hao, cihazın acil durumlar, doğal afetler ve uzak bölgelerdeki su ihtiyacı*için büyük potansiyele sahip olduğunu belirtti. Cihazın kolay üretilebilmesi ve balsa ağacının ucuz ve biyolojik olarak çözünebilir olması, seri üretim önünü açıyor.

Yapay zekâ ile optimize edildi

Yapay zekâ destekli simülasyonlar sayesinde, cihazın farklı çevresel koşullardaki performansı önceden tahmin edildi ve optimize edildi. Ekip, gelecekte Nesnelerin İnterneti (IoT) sensörleri ve termal enerji depolama sistemleriyle cihazın tam otomatik ve 7/24 çalışabilir hale getirileceğini duyurdu.

Hao, endüstri ortaklarıyla pilot ölçekli üretim ve saha testleri için görüşmelerin sürdüğünü, sistemin modüler versiyonlarıyla geniş çaplı kullanıma hazır hale gelebileceğini söyledi.