Разработанный ими аппарат использует силу ультразвуковых колебаний для того, чтобы в сжатые сроки, буквально за несколько минут, извлечь влагу из воздуха. Данное изобретение обладает огромным потенциалом для решения проблемы водоснабжения в засушливых областях, где доступ к традиционным водным ресурсам крайне ограничен или полностью отсутствует.
Стандартные установки, предназначенные для сбора атмосферной влаги, функционируют по двухстадийному принципу. На первом этапе особый гигроскопичный материал, так называемый сорбент, поглощает пары воды из окружающего воздуха. Вторая стадия предполагает высвобождение накопленной жидкости путем теплового воздействия, для которого обычно применяется солнечная энергия или электрический нагрев. Основной недостаток этой технологии заключается в ее значительной временной протяженности: процесс выделения воды может занимать многие часы, а в ряде случаев и целые сутки, что серьезно сужает рамки его практического использования.
Новаторская разработка специалистов из MIT предлагает совершенно иную парадигму, в которой от энергозатратного этапа нагрева полностью отказались. Вместо этого главную роль играет ультразвук. Центральным элементом устройства является плоское керамическое кольцо, которое совершает интенсивные высокочастотные вибрации. Эти мощные колебания создают эффект механического встряхивания, который буквально выбивает сконденсировавшиеся молекулы воды из мельчайших пор сорбирующего материала, не подвергая его при этом тепловой обработке. В результате высвобожденные капли жидкости стекают вниз в специальную емкость для последующего сбора.
Наиболее важными достоинствами представленной технологии справедливо считаются ее высочайшая скорость работы и исключительная энергоэффективность. Согласно подсчетам научной группы, ультразвуковой способ извлечения влаги превосходит по своей продуктивности традиционные тепловые методы в сорок пять раз. Агрегат спроектирован для работы в автономном режиме. Для его электропитания достаточно небольшой солнечной панели, а встроенная система автоматического управления позволяет заранее задавать программу с многократным повторением рабочих циклов на протяжении всего дня. Последовательность действий такова: сорбент насыщается атмосферной влагой, устройство включается, происходит сбор образовавшихся капель, после чего весь процесс возобновляется с самого начала.
Как разъяснила руководитель исследовательской группы Светлана Борискина, человечество на протяжении долгого времени вело поиски надежного и эффективного способа добычи воды непосредственно из воздуха. Эта задача приобретает особую остроту для пустынных территорий и районов, где отсутствуют даже соленые водоемы, пригодные для опреснения. Ключевым достижением стало именно то, что теперь появляется возможность осуществлять несколько полных циклов сбора в течение одних суток, что ведет к существенному увеличению общего объема получаемой питьевой воды. Это важнейший шаг, который переводит перспективную технологию из сугубо лабораторного состояния в сферу реального практического применения. Небольшие габариты системы и ее полная энергетическая самостоятельность прокладывают дорогу для создания компактных установок, способных обеспечить жизненно необходимой питьевой водой население тех уголков планеты, которые в ней больше всего нуждаются.
