تولید آب آشامیدنی با امواج اولتراسونیک

به گزارش خبرگزاری مهر به نقل از اینترستینگ انجینرینگ، سیستم‌های معمول AWH برای استخراج آب از هوا از مواد جاذبی استفاده می‌کنند که رطوبت را به‌خوبی جذب می‌کنند اما در رهاسازی آن مشکل دارند. در این روش‌ها معمولاً از گرمای خورشید برای تبخیر رطوبت استفاده می‌شود که فرآیندی زمان‌بر است.

سوتلانا بوریسکینا، پژوهشگر ارشد دانشکده مهندسی مکانیک MIT می‌گوید: «هر ماده‌ای که در جذب آب عملکرد عالی داشته باشد، معمولاً به‌سختی آن را رها می‌کند؛ بنابراین انرژی زیادی لازم است تا بتوان آب را از آن جدا کرد.»

برای حل این مشکل، محققان MIT فرآیند حرارتی کند را با یک روش صوتی پربازده جایگزین کرده‌اند. آنها از دستگاهی به نام «محرک اولتراسونیک» استفاده می‌کنند که با انتشار امواج صوتی با فرکانس بسیار بالا، آب را از ماده جاذب تکان می‌دهد. این روش قادر است در عرض چند دقیقه آب را بازیابی کند؛ پیشرفتی بزرگ نسبت به روش‌های حرارتی سنتی.

امواج اولتراسونیک «امواج فشار آکوستیکی» در فرکانس بالاتر از ۲۰ کیلوهرتز هستند؛ امواجی که انسان نمی‌شنود. تحقیقات پیشین نشان داده بود که این ارتعاشات می‌توانند مولکول‌های آب را از سطح مواد جاذب جدا کنند. دستگاه جدید نیز با انتشار دقیق این امواج، پیوندهای ضعیف میان مولکول‌های آب و جاذب را می‌شکند.

در آزمایش‌هایی که روی نمونه‌هایی با یک‌چهارم اندازه استاندارد مواد AWH انجام شد، این دستگاه توانست هر نمونه را تنها در چند دقیقه کاملاً خشک کند. نتایج نشان داد روش اولتراسونیک ۴۵ برابر کارآمدتر از روش‌های مبتنی بر انرژی خورشیدی است. هرچند این سیستم نیازمند منبع انرژی است، اما پژوهشگران معتقدند می‌توان آن را با یک سلول خورشیدی کوچک نیز فعال کرد.