Amerika Birleşik Devletleri'nde bulunan Massachusetts Teknoloji Enstitüsü (MIT) araştırmacıları, havadaki nemi birkaç dakika içinde içme suyuna dönüştürebilen devrim niteliğinde bir cihaz geliştirdi. Ekip, bu teknolojinin doğal su kaynaklarının kıt olduğu topluluklara temiz su sağlama potansiyeli taşıdığını umuyor.
Atmosferik su hasadı (AWH) sistemleri, havadaki nemi çekerek sıvı suya yoğunlaştırma prensibiyle çalışır. Bu genellikle, nemli havayı soğutmayı veya su buharını emen ve ardından serbest bırakıp damlacıklar halinde yoğunlaştıran 'sorbent' adı verilen sünger benzeri malzemeleri kullanmayı içerir.
Ancak AWH cihazlarının en büyük zorluğu, sorbentten suyu buharlaştırmak için genellikle güneş ışığına güvenmesidir; bu süreç saatler, hatta günler sürebilir. Bu durum, özellikle tuzlu suyu arıtma imkanı olmayan ve kuraklık yaşanan bölgeler gibi, su kaynaklarının sınırlı olduğu yerlerde cihazların kullanışlılığını kısıtlamaktadır.
MIT'in yeni cihazı ise, sorbentten nemi ayırmak için ultrasonik dalgalardan (insan duyma aralığının ötesindeki frekanslarda yayılan ses dalgaları) faydalanıyor. Serbest kalan nem, cihazın tabanındaki küçük nozullardan akarak toplanıp kullanılabilir hale geliyor.
Araştırmacılara göre, geliştirdikleri ultrasonik prototip, tek başına buharlaştırmaya kıyasla yakalanan suyu çıkarma konusunda 45 kat daha verimli. Bu bulgularını prestijli Nature Communications dergisinde yayımladılar.
MIT'de baş araştırmacı olarak görev yapan Svetlana Boriskina, konuyla ilgili yaptığı açıklamada, "İnsanlar atmosferden su toplamanın yollarını arıyorlardı. Bu, özellikle çöl bölgeleri ve tuzlu suyun bile bulunmadığı yerler için büyük bir su kaynağı olabilir. Şimdi suyu hızlı ve verimli bir şekilde geri kazanmanın bir yolunu bulduk." ifadelerini kullandı.
İçme Suyu: Günlerden Dakikalara
MIT'in yaklaşımı, voltaj uygulandığında titreşen düz bir seramik halka kullanıyor. Araştırmacılar, yüksek frekanslı darbelerin, emilmiş su ile malzeme yüzeyi arasındaki zayıf bağları kırmak için ideal olduğunu belirlediler.
Çalışmanın baş yazarı ve MIT'den lisansüstü öğrencisi Ikra Iftekhar Shuvo, "Sanki su dalgalarla dans ediyor ve bu hedeflenmiş rahatsızlık, su moleküllerini serbest bırakan bir momentum yaratıyor ve onları damlacıklar halinde sallanarak çıktığını görebiliyoruz." diye konuştu.
Araştırmacılar, cihazı farklı nem seviyelerine ayarlanmış bir nem odasında çeyrek boyutlu sorbent malzemesi örnekleriyle test ettiler. Numuneler doygun hale geldiğinde, ultrasonik aktüatör üzerine yerleştirilerek yüksek frekansta titreştirildi. Her durumda, cihaz örnekleri sadece birkaç dakika içinde kuruttu.
Bu yeni cihazın potansiyel bir zorluğu, yalnızca güneş ışığını kullanan AWH sistemlerinin aksine bir güç kaynağına ihtiyaç duyması. Araştırmacılar, cihazın, sorbentin ne zaman dolduğunu algılamak için bir sensör görevi gören küçük bir güneş pili ile eşleştirilebileceğini öne sürüyor. Bu, sistemin günde birden çok kez su toplamasını ve salmasını sağlayacak bir döngüyü tetikleyebilir.
Ekip, hızlı emilim yapan bir malzemeyi bir pencere büyüklüğündeki ultrasonik aktüatör ile birleştiren kompakt bir ev tipi kurulum hayal ediyor. Bu aktüatör, hapsedilmiş suyu serbest bırakmak için titreşim yapıyor.
Boriskina, "Bu cihazın güzelliği, tamamen tamamlayıcı olması ve neredeyse her sorbent malzemeye eklenebilmesidir. Her şey günde ne kadar su çıkarabileceğinizle ilgili. Ultrason ile suyu hızla geri kazanabilir ve tekrar tekrar döngüye sokabiliriz. Bu da günde önemli miktarda su anlamına gelebilir." dedi.
