건조 지역에서 공기 중 습기를 모아 마실 수 있는 물을 만드는 장치 개발
Seoul깨끗하고 안전한 물을 찾는 것이 점점 더 어려워지고 있습니다. 특히 건조한 지역에서는 물을 구하기가 매우 힘듭니다. 그러나 공기 중에는 항상 일부 수분이 존재합니다. 연구자들은 이제 이 수분을 포획해 음용수로 변환할 수 있는 장치를 개발했습니다. 이 장치는 흡수제 물질로 코팅된 핀을 사용하여 수분을 포집하고, 열을 가하면 수분을 방출합니다.
과거의 공기 중에서 물을 모으는 방법은 이슬이나 안개를 포획하는 데 집중했습니다. 이러한 시스템은 물을 용기에 모으지만 매우 건조한 지역에서는 효과가 없습니다. 과학자들은 이를 해결하기 위해 특수한 물질을 연구하고 있습니다. 어떤 물질은 공기 중의 수분을 흡수하고 가열되면 물을 방출할 수 있습니다. 여기에는 다음과 같은 물질들이 포함됩니다:
- 온도에 반응하는 하이드로젤
- 금속-유기 골격체
- 제올라이트(결정성 알루미노실리케이트)
이 재료들은 유용하기 위해서는 컴팩트하고 휴대 가능한 기기에 필요합니다. 이러한 장비들은 또한 고온 응용 분야에서 발견되는 폐열원 또한 필요로 합니다. 샹위 리, 바시르 엘 필 및 그들의 팀은 이러한 요구 조건을 충족하는 습도 수확기를 개발했습니다.
연구자들은 물을 신속하게 모을 수 있는 얇고 작은 소재를 만들기 위해 구리 시트와 제올라이트로 코팅된 구리 폼을 사용했습니다. 이들은 이러한 소재 10개를 구리 베이스에 약 2밀리미터 간격으로 배치하여 장치를 구성하여 테스트했습니다. 이 시스템은 상대 습도 10%에 불과한 매우 건조한 공기에서 습기를 효과적으로 포집할 수 있습니다.
핀들은 수분을 모으고 화씨 363도에 도달하면 이를 방출했습니다. 이 과정을 24회 반복하여 데이터를 수집했습니다. 연구팀은 핀의 코팅 1리터가 습도가 30%인 공기에서 하루 최대 1.3리터의 음용수를 생산할 수 있음을 발견했습니다. 이는 기존 장치들이 생산할 수 있었던 양보다 두 배에서 다섯 배 더 많은 것입니다.
이 새로운 시스템은 하루에 여러 번 신속하게 수분을 포집하여 물을 생산할 수 있습니다. 연구자들은 이 시스템이 건물이나 차량과 같이 폐열을 발생시키는 장소에 추가될 수 있다고 생각합니다. 이 방법은 건조한 지역에서 저렴하게 식수를 얻을 수 있는 방안이 될 수 있습니다.
연구는 여기에서 발표되었습니다:
http://dx.doi.org/10.1021/acsenergylett.4c01061및 그 공식 인용 - 저자 및 저널 포함 - 다음과 같습니다
Xiangyu Li, Bachir El Fil, Buxuan Li, Gustav Graeber, Adela C. Li, Yang Zhong, Mohammed Alshrah, Chad T. Wilson, Emily Lin. Design of a Compact Multicyclic High-Performance Atmospheric Water Harvester for Arid Environments. ACS Energy Letters, 2024; 3391 DOI: 10.1021/acsenergylett.4c01061어제 · 오후 10:33
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