건조 지역에 희망: 작은 기계로 물을 공기에서 추출하는 혁신적 발견

Seoul유타 대학교의 연구진이 건조한 공기에서 물을 얻을 수 있는 장치를 개발했습니다. 공기 중에는 충분한 수분이 있어 깨끗한 물을 필요로 하는 많은 사람들에게 공급할 수 있습니다. 기존의 수분 포집 기술은 보통 크고 비싸며 비효율적이었습니다. 이 새로운 장치는 이러한 문제를 해결하고 물이 필요한 사람들에게 도움을 주기 위해 만들어졌습니다.

팀은 건조한 공기에서 특수 물질을 사용하여 물을 수집하는 작고 빠른 장치를 도입했습니다. 이 장치는 수집한 물을 가열하여 액체로 변화시킵니다. 기계공학 교수인 Sameer Rao는 기저귀에 사용되는 것과 유사한 이 물질들이 자연적으로 물을 끌어들이는 특성이 있다고 설명합니다. 연구진은 금속 유기 골격체(MOF)라는 특정 유형의 물질을 사용했습니다.

라오는 MOF가 어떻게 가스를 분리하는 데 도움을 줄 수 있는지 설명했습니다. 이들은 공기 중의 수증기를 선택적으로 포획할 수 있습니다. 대학원생 네이선 오르티즈와 함께, 그들은 알루미늄 푸마레이트 패널을 사용하여 물을 모으는 프로토타입을 개발했습니다. 오르티즈는 이러한 재료가 물 분자를 표면에 포획한다고 설명했습니다. 이 과정은 가역적이어서 물은 표면에 머무르며, 물질 자체로 들어가지 않습니다.

이 소재의 주요 특징:

• 대단히 넓은 내부 표면적
• 높은 수집 용량
• 수증기의 특이적 흡착

이 물질 1그램은 넓은 표면적을 가지고 있어 많은 양의 물을 포획할 수 있습니다. 이 연구는 국방부 소속 DEVCOM 병사 센터에서 지원을 받았습니다. 육군은 물이 없는 외진 지역에서 병사들이 수분을 충전할 수 있도록 하는 것을 목표로 하고 있습니다. Rao는 이 장치가 큰 물통을 대체하고 필요할 때 물을 공급할 수 있다고 말합니다.

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이 팀은 예비 특허를 제출하였으며, 민간 용도로의 활용도 고려 중입니다. 라오는 더 큰 물 문제를 지적했습니다. 가정에서는 매일 약 15~20리터의 식수가 필요합니다. 이 프로토타입은 각각 1킬로그램의 흡착 물질로 하루에 5리터의 물을 성공적으로 생산했습니다.

이 장치는 3일 동안 물을 모으며 손으로 직접 물을 나르는 것보다 빠릅니다. Army 캠핑 스토브를 사용하여 물을 가열하고 수증기를 액체로 변환합니다. Ortiz는 이 열이 물 수집을 더 빠르게 하는 데 도움이 된다고 설명했습니다. 공기가 습할 때 물이 응결하기가 더 쉽습니다.

다양한 기술이 습한 환경에서 공기 중의 물을 포집할 수 있지만 건조한 지역에서는 잘 작동하지 않습니다. 오르티즈는 이 새로운 기기가 그러한 지역에서 성공할 수 있는 첫 번째 기기가 될 수 있다고 생각합니다. 태양 전지판을 사용하는 대신, 캠핑용 스토브 가솔린과 같은 연료로 작동합니다. 따라서 하루 종일 작동할 수 있으며 무거운 배터리가 필요하지 않아 지연되지 않습니다.

이 발견은 일반적인 방법이 효과가 없는 건조 지역에서 물을 확보하는 데 도움이 될 수 있습니다.