Güneş ile Havadan Su Ayrıştırma
Kral Abdullah Bilim ve Teknoloji Üniversitesi (KAUST) araştırmacılarından oluşan bir ekip, minimum bakım gereksinimi ile günlük litrelerce tatlı suyu güvenilir bir şekilde üretebilen yenilikçi bir atmosferik su çıkarma sistemi geliştirdi. Bu sistem, güneş ışığına maruz kaldığında sürekli olarak tatlı su üretmek üzere tasarlanmış, güneş enerjisiyle çalışan atmosferik su çıkarma (SAWE) yönteminin rafine edilmiş bir versiyonunu içermektedir.
Geliştirilen sistem, malzeme hareketini ve enerji verimliliğini artıracak şekilde optimize edilmiştir. Özellikle, tipik güneş ışığı ve yüzde 90 nem altında saatte metrekare başına 0,65 litre tatlı su üretme kapasitesine sahiptir. Bu yenilikçi sistem, düşük nem oranlarının (yüzde 40’a kadar) hâkim olduğu kuru alanlarda bile etkili bir şekilde çalışabilmektedir.
Mevcut güneş enerjili su hasat makineleri, havadan suyu emme ve ardından suyu çıkarmak için doymuş malzemeyi ısıtma aşamalarını içeren karmaşık iki aşamalı süreçler gerektirirken, KAUST’de geliştirilen yeni sistem daha sorunsuz bir çalışma prensibine sahiptir. Geleneksel sistemlerde, aşamalar arasında manuel geçiş yapılması gerektiğinden hem karmaşıklık hem de maliyet artışı söz konusudur.
KAUST’de doktora sonrası araştırmacı olan ve çalışmanın lideri Kaijie Yang, bu projedeki ilham kaynaklarının doğal süreçler olduğunu belirterek, “Özellikle bitkilerin suyu köklerinden yapraklarına nasıl verimli bir şekilde taşıdığını gözlemledik.” dedi.
Yenilikçi tasarım, tuz çözeltisi ile doldurulmuş dikey mikro kanallara sahip kütle taşıma köprüleri içerir. Bu özel kanallar, kılcal hareket kullanarak suyu yukarı doğru çekmektedir ve çözelti konsantre hale geldikçe suyun geri yayılmasını sağlar. Bu sürekli döngü, su ve ısının taşınmasını optimize ederek sistemin genel verimliliğini artırmaktadır.
KAUST’ta projede çalışan bir diğer doktora sonrası araştırmacı olan Tingting Pan, “Sistem içerisindeki kütle ve ısı taşınımını optimize ederek verimliliğini ve etkinliğini artırmayı başardık.” şeklinde açıklamada bulundu. Gerçek dünya koşullarında yapılan testler, sistemin her metrekaresinin yaz aylarında günlük iki ila üç litre, sonbaharda ise bir ila üç litre su üretebildiğini göstermektedir. Ayrıca, bu sistem birkaç hafta boyunca bakım gerektirmeden başarılı bir şekilde çalıştırılmış ve özellikle çöl bitkileri ile Çin lahanası gibi ürünlerin sulanmasında kullanım potansiyeli göstermiştir.
