Tatlı su dünyanın pek çok yerinde kıttır ve büyük masraflarla elde edilmesi gerekmektedir. Okyanusa yakın topluluklar bu amaçla deniz suyunu tuzdan arındırabilir, ancak bunu yapmak büyük miktarda enerji gerektirir. Kıyıdan daha uzakta, pratikte çoğu zaman geriye kalan tek seçenek, atmosferik nemi benzer şekilde gerektiren işlemler yoluyla soğutma yoluyla yoğunlaştırmaktır. yüksek enerji girişi veya gece ile gündüz arasındaki sıcaklık değişiminden yararlanan "pasif" teknolojiler kullanarak. Ancak çiy toplama folyoları gibi mevcut pasif teknolojilerle su yalnızca geceleri çıkarılabiliyor. Bunun nedeni, güneşin gün boyunca folyoları ısıtması ve bu durumun yoğuşmayı imkansız hale getirmesidir.
Kendiliğinden soğutma ve radyasyona karşı koruma
ETH Zürih'teki araştırmacılar şimdi bir geliştirdiler teknoloji Bu, ilk kez, kavurucu güneşin altında bile hiçbir enerji girişi olmadan günün 24 saati su toplamalarına olanak sağlıyor. Yeni cihaz esasen, hem güneş ışınımını yansıtan hem de kendi ısısını atmosfer yoluyla dış uzaya yayan, özel olarak kaplanmış bir cam panelden oluşuyor. Böylece kendisini ortam sıcaklığının 15 santigrat derece (59 Fahrenheit derece) altına kadar soğutur. Bu bölmenin alt tarafında havadaki su buharı yoğunlaşarak suya dönüşür. Süreç, kışın zayıf yalıtımlı pencerelerde gözlemlenebilenle aynıdır.
Bilim adamları camı özel olarak tasarlanmış polimer ve gümüş katmanlarla kapladılar. Bu özel kaplama yaklaşımı, panelin belirli bir dalga boyu penceresinde kızılötesi radyasyonu atmosfer tarafından emilmeden veya panele geri yansımadan dış uzaya yaymasına neden olur. Cihazın bir diğer önemli unsuru ise yeni koni şeklindeki radyasyon kalkanıdır. Atmosferden gelen ısı radyasyonunu büyük ölçüde saptırır ve camı gelen güneş radyasyonundan korurken, cihazın yukarıda belirtilen ısıyı dışarıya yaymasına ve dolayısıyla tamamen pasif olarak kendi kendini soğutmasına olanak tanır.
Teorik optimuma yakın
Yeni cihazın Zürih'teki bir ETH binasının çatısında gerçek dünya koşullarında yapılan testlerinin gösterdiği gibi, yeni teknoloji, folyoya dayalı mevcut en iyi pasif teknolojilerden (küçük pilot) günde alan başına en az iki kat daha fazla su üretebiliyor. 10 santimetre cam çapına sahip sistem, gerçek dünya koşullarında günde 4.6 mililitre su sağlıyordu. Daha büyük bölmelere sahip daha büyük cihazlar buna göre daha fazla su üretecektir. Bilim adamları, ideal koşullar altında, panel yüzeyinin metrekaresi başına saatte 0.53 desilitreye (yaklaşık 1.8 sıvı ons) kadar su toplayabildiklerini göstermeyi başardılar. Bu, fiziksel olarak aşılması imkansız olan saatte 0.6 desilitre (2.03 ons) olan teorik maksimum değere yakındır.
Diğer teknolojiler genellikle yoğunlaşan suyun bir yüzeyden silinmesini gerektirir ve bu da enerji gerektirir. Bu adım olmadan, yoğunlaşan suyun önemli bir kısmı yüzeye yapışacak ve kullanılamaz durumda kalacak ve daha fazla yoğunlaşmayı engelleyecektir. Araştırmacılar, su yoğunlaştırıcılarındaki panelin alt kısmına yeni bir süperhidrofobik (son derece su itici) kaplama uyguladılar. Bu, yoğunlaşan suyun kendi kendine boncuklaşmasına ve akmasına veya atlamasına neden olur. “Diğer teknolojilerin aksine, bizimki gerçekten herhangi bir ek enerji olmadan çalışabiliyor, bu da önemli bir avantaj.
Araştırmacıların amacı, su kıtlığı yaşayan ülkeler için, özellikle de gelişmekte olan ve gelişmekte olan ülkeler için bir teknoloji geliştirmekti. Şimdi, diğer bilim adamlarının bu teknolojiyi daha da geliştirme veya verimi artırmak için suyun tuzdan arındırılması gibi diğer yöntemlerle birleştirme fırsatına sahip olduklarını söylüyorlar. Kaplanmış panellerin üretimi nispeten basittir ve mevcut pilot sistemden daha büyük kondansatörler inşa etmek mümkün olmalıdır. Yola benzer Güneş hücreleri Yan yana kurulan birkaç modüle sahip olan bu sistemlerde, büyük ölçekli bir sistemi bir araya getirmek için birkaç su yoğunlaştırıcı da yan yana yerleştirilebilir.