Kurak bölgelere umut olacak: Havadaki nemi yakalayıp suya çeviriyor

Scientific Reports’ta yayımlanan çalışmada, geliştirilen sistemin karşılaştırılan ticari yoğunlaştırıcıya göre 4,7 kat daha yüksek su toplama oranına ulaştığı bildirildi. Araştırmacılar, teknolojinin özellikle temiz suya erişimin sınırlı olduğu bölgelerde atmosferdeki nemden yararlanmak için kullanılabileceğini belirtiyor.

HAVADAKİ NEM DAMLALARA DÖNÜŞÜYOR

Sistemin çalışma prensibi, soğuk bir yüzeyde oluşan su damlalarına dayanıyor. Termoelektrik soğutucular, üç boyutlu metal yüzeyi havanın çiy noktasının altına indiriyor. Nemli hava bu soğuk yüzeyle temas ettiğinde içindeki su buharı yoğunlaşıyor ve sıvı damlacıklara dönüşüyor.

Araştırmacılar düz bir yüzey yerine, doğadaki su toplama mekanizmalarından esinlenen kıvrımlı bir yapı tasarladı. Üç boyutlu olarak üretilen yüzey, oluşan küçük damlaların birleşmesini ve aşağı doğru hareket etmesini kolaylaştırıyor. Böylece su yüzeyde uzun süre kalmadan uzaklaşıyor ve yeni damlaların oluşabileceği alan açılıyor.

Yüzeye ayrıca elektro-kimyasal parlatma işlemi uygulanıyor. Bu işlem, su damlalarının metal üzerinde takılı kalmasını azaltıyor. Araştırmacılara göre yüzey geometrisi ile bu işlem bir araya geldiğinde yoğunlaşan su daha hızlı tahliye ediliyor.

GÜNEŞ ALTINDA DA SERİN KALIYOR

Sistemin diğer önemli parçasını pasif radyatif soğutma sağlayan kaplama oluşturuyor. Kaplama, güneşten gelen enerjinin büyük bölümünü geri yansıtırken yüzeydeki ısının çevreye yayılmasına yardımcı oluyor. Böylece yoğunlaşma yüzeyinin daha serin tutulması ve soğutma için harcanan enerjinin azaltılması hedefleniyor.

Yapılan saha testlerinde radyatif soğutma desteğinin su toplama verimini yüzde 39,8’e kadar artırdığı belirlendi. Sistem, santimetrekare başına saatte 247,54 miligram su toplarken karşılaştırılan ticari kanatlı yoğunlaştırıcıdan yaklaşık 4,7 kat daha yüksek değere ulaştı.

Teknolojinin temelinde aslında günlük hayatta da görülen yoğunlaşma olayı bulunuyor. Soğuk bir yüzeyde havadaki nemin su damlalarına dönüşmesine benzer şekilde çalışan sistem, özel yüzey tasarımı ve soğutma teknolojisiyle bu süreci hızlandırıyor. Araştırmacılar, yöntemin geliştirilmesiyle atmosferdeki nemin alternatif bir su kaynağı olarak daha verimli şekilde değerlendirilebileceğini düşünüyor.