Przełomowy wynalazek MIT. Wytrząsa wodę z powietrza przy pomocy ultradźwięków
Jak pozyskać wodę z powietrza? Inżynierowie od lat opracowują kolejne wynalazki, które potrafią skraplać powietrze w suchych regionach, dostarczając ludziom cenny płyn. Produkcja wody z powietrza może odbywać się zarówno bez zasilania, jak i z udziałem nowoczesnych technologii. Nowy wynalazek pokazali naukowcy z MIT. Dosłownie wytrząsa on wodę z powietrza przy pomocy ultradźwięków.
Spis treści:
- Jak pozyskać wodę z powietrza? Inżynierowie opracowali bardziej wydajny sposób
- Ultradźwięki zamiast podgrzewania. Wibracje wytrząsają cząsteczki wody
Jak pozyskać wodę z powietrza? Inżynierowie opracowali bardziej wydajny sposób
Inżynierowie z MIT mają już na koncie sukcesy w pozyskiwaniu wody z powietrza. W tym roku pisaliśmy o czarnym panelu z folii bąbelkowej, który wyciska wodę nawet w Dolnie Śmierci - bez prądu, pomp i paneli słonecznych. Naukowcy z Massachusetts Institute of Technology opracowali tymczasem kolejny wynalazek. Dzięki wykorzystaniu ultradźwięków produkcja wody odbywa się o wiele szybciej. Wibracje dosłownie wytrząsają wodę z absorbentu w ciągu już nie kilku godzin, lecz minut.
Ten nowy wynalazek generuje wibracje o wysokiej częstotliwości. Na urządzeniu kładzie się materiał gromadzący wodę, zwany sorbentem. Następnie urządzenie emituje fale ultradźwiękowe, które wytrącają z sorbentu cząsteczki wody. Trwa to zaledwie kilka minut - czyli kilka lub nawet kilkadziesiąt razy krócej niż w systemach opartych na odparowywaniu wody.
Twórcy tej nowej metody zaprezentowali ją na łamach wpływowego "Nature Communications". W publikacji wyjaśniają, że choć technologia służąca do ekstrakcji wilgoci z powietrza atmosferycznego jest bardzo obiecująca, to istniejące systemy są skrajnie niewydajne energetycznie.
"Niewspółmiernie wysokie zużycie energii w procesie indukowanego ciepłem odparowywania dla pozyskiwania wody utrudnia wdrożenie tej technologii" - wyjaśniają autorzy. "Demonstrujemy tu, że wibracyjne, mechaniczne wzbudzanie może być wykorzystane zamiast ciepła do ekstrakcji wody z adsorbujących ją materiałów, zapewniając ok. 45-krotny wzrost wydajności energetycznej wydobycia".
Ultradźwięki zamiast podgrzewania. Wibracje wytrząsają cząsteczki wody
Urządzenie opiera się na ultradźwiękach, czyli falach akustycznych wibrujących w częstotliwościach powyżej 20 kHz (ponad 20 tys. razy na sekundę). Ultradźwięki nie są widzialne ani słyszalne dla ludzi. Te wibracje sprawują się jednak świetnie w wytrząsaniu wody z porowatych materiałów hydrofilnych, takich jak np. hydrożel. Rozbijają one bowiem słabe wiązania łączące wodę i materiał, na której się znajduje. Zachodzi zjawisko desorpcji (przeciwieństwo adsorpcji) i wyrzucana na wszystkie strony woda skrapla się na szklanej ściance naczynia.
Jak przekonują eksperci z MIT, dzięki temu oszczędnej i szybkiej technologii pozyskiwania wody z powietrza wdrożenie jej na dużą skalę wreszcie staje się opłacalne. W przeciwieństwie do mało wydajnych konstrukcji opartych na cieple słonecznym, nowy wynalazek wymaga źródła zasilania. Urządzenie wyposażono w niewielkie ogniwo słoneczne, które pełni też rolę sensora, który rozpoznaje, kiedy sorbent jest pełny. Można je także zaprogramować, aby włączało się automatycznie po zaabsorbowaniu wystarczającej ilości wilgoci przez materiał. Proces można powtarzać wielokrotnie każdego dnia.
"Ludzie szukają sposobów na pozyskanie wody z atmosfery, która może być dużym źródłem wody zwłaszcza w regionach pustynnych i miejscach, w których nie ma nawet słonej wody do odsolenia. Teraz mamy sposób na odzyskiwanie wody szybko i skutecznie" - skomentowała w oświadczeniu Svetlana Boriskina, główna badaczka na Wydziale Inżynierii Mechanicznej MIT.
Źródło: Shuvo, I.I., Díaz-Marín, C.D., Christen, M. et al. High-efficiency atmospheric water harvesting enabled by ultrasonic extraction. Nat Commun 16, 9947 (2025). https://doi.org/10.1038/s41467-025-65586-2
