science >> Wetenschap >  >> Natuur

Voeg gewoon vochtigheid toe:hoe deze lucht-naar-watermachine je dorst kan lessen

Krediet:CC0 Publiek Domein

Het is een duivels pact:de glimmende zonnestralen in deze tijd van het jaar gaan hand in hand met een doorweekte vochtigheid. Maar wat als die vochtigheid zou kunnen dienen als handelswaar voor onze huidige en toekomstige waterbehoeften in Zuid-Florida en daarbuiten? Wat als er schoon water zou kunnen worden gemaakt ... rechtstreeks uit dikke lucht?

Om precies dit te doen, is de afgelopen jaren een niche-industrie ontstaan, en een klein bedrijf in Cooper City, met toegang tot alle verstikkende vochtigheid die ze ooit zouden kunnen wensen, is een sleutelspeler.

Atmosferische wateroplossingen of AWS, zit in een zeer bescheiden kantorenpark, maar sinds 2012 sleutelen ze aan een zeer opmerkelijk product. Ze noemen het de AquaBoy Pro. Nu in de tweede generatie (de AquaBoy Pro II), het is een van de weinige atmosferische watergeneratoren die beschikbaar zijn voor de dagelijkse koper op de markt in plaatsen zoals Target of Home Depot.

Atmosferische watergenerator klinkt als iets dat rechtstreeks uit een sciencefictionfilm komt. Maar Reid Goldstein, de executive vice president van AWS die het roer overnam in 2015, zegt dat de basistechnologie teruggaat tot de ontwikkeling van airconditioners en luchtontvochtigers. "Het is in wezen ontvochtigingstechnologie met moderne wetenschap erbij."

De slanke buitenkant van het apparaat lijkt op een waterkoeler zonder de koeler en kost meer dan $ 1, 665.

Het functioneert door lucht van buiten aan te zuigen. Op plaatsen met een hoge luchtvochtigheid, die lucht brengt veel waterdamp met zich mee. De warme damp maakt contact met gekoelde roestvrijstalen spoelen binnenin, en, vergelijkbaar met dat onaangename water dat uit uw airconditioning druppelt, condensatie ontstaat. Het water wordt opgevangen en door zeven hoogwaardige filterlagen geleid totdat het uit de kraan komt in EPA-gecertificeerde, schoon drinkwater.

Net als die waterkoeler op het werk, de huishoudelijke versie van het apparaat kan ongeveer vijf liter drinkwater per dag produceren.

De hoeveelheid is afhankelijk van de luchtvochtigheid, en waar het apparaat zich bevindt. Zet in je garage of ergens buiten en je krijgt meer. Plak het in je keuken terwijl de airconditioner aan staat en het zal iets minder maken. Volgens Goldstein, het apparaat vereist overal van 28% tot 95% vochtigheid, en temperaturen tussen 55 graden en 110 graden om te functioneren.

Je kunt zien waarom ergens als Zuid-Florida ideaal is.

Ongeveer driekwart van de 1, 000 verkochte eenheden zijn tot nu toe naar huizen en kantoren gegaan hier of in vergelijkbare vochtige gebieden in het hele land, evenals wereldwijde locaties die bekend staan ​​om hun verstikkende lucht, zoals Qatar, Puerto Rico, Honduras en de Bahama's.

Het andere deel van de omzet is afkomstig van grotere apparaten waar het bedrijf aan blijft sleutelen, die overal van 30 tot 3 kan maken, 000 gallons schoon water per dag en hebben het potentieel om in veel grotere wereldwijde behoeften te voorzien.

Juan Sebastian Chaquea is een wereldwijde projectmanager bij AWS. Zijn vorige titel was projectmanager bij FEMA, waar hij zich bezighield met het beheer van huizen, schuilplaatsen en tijdelijke huisvesting tijdens rampen. "Bij noodhulp, de eerste dingen die je moet dekken zijn voedsel, onderdak en water. Maar al die dingen zijn nutteloos als je geen water hebt, " hij zei.

Chaquea's vorige baan leerde hem over de logistieke uitdagingen van het transporteren van flessenwater. Het is zwaar, wat het verzenden kostbaar maakt. Het vereist ook dat lichamen worden verplaatst en vervoerd zodra ze in een rampgebied zijn aangekomen, waardoor mensen in moeilijker bereikbare gebieden dagenlang geen toegang hebben. Het vervuilt ook gemakkelijk als het te lang in de zon ligt.

Chaquea kwam dit jaar bij AWS omdat hij gelooft dat de ontwikkeling van atmosferische watergeneratortechnologie kan helpen deze problemen op te lossen en uiteindelijk levens te redden. "Door water naar mensen te kunnen brengen, hebben ze het belangrijkste wat ze nodig hebben om te overleven, " hij zei.

Randy Smit, een woordvoerder van het South Florida Water Management District, heeft nog nooit van het product of de technologie gehoord.

Maar hij zei dat de SFWD burgers altijd heeft gesteund om "alternatieve watervoorzieningen" te zoeken. Volgens het agentschap grondwater, die over het algemeen afkomstig is van water dat wordt aangetroffen in scheuren en ruimtes in de bodem, zand en rots, is goed voor 90% van het water in Zuid-Florida dat wordt gebruikt in huizen en bedrijven.

Het werkt een beetje als een bankrekening. We trekken ons ervan terug en het wordt opgeladen door regenval. En hoewel het veel regent in Zuid-Florida, de kans op droogte en verontreinigd en onbruikbaar grondwater bij overstromingen en stormen is altijd aanwezig.

Bijvoorbeeld, als het in het droge seizoen niet genoeg regent, Ambtenaren maken zich vaak zorgen of er tijdens het natte seizoen genoeg regen zal vallen om onze rekeningen in evenwicht te houden. Vaak is er, ondanks nagelbijters zoals in 2017.

Maar volledige droogte heeft de regio getroffen, zoals die in 1981 die gouverneur Bob Graham dwong om Zuid-Florida tot rampgebied uit te roepen.

Hoewel droogte en stormen altijd een mogelijkheid zijn, een grotere vraag naar grondwater in de komende jaren is vrijwel zeker.

tegen 2025, 6 miljoen nieuwe inwoners zullen naar verwachting van Florida hun thuis maken en meer dan de helft zal zich in Zuid-Florida vestigen, volgens de SFWD. Hierdoor stijgt de vraag naar zoet water met 22 procent. Smith zei dat elke technologie die zou helpen bij het behoud van water "van cruciaal belang" is.

AWS gelooft dat producten zoals die van hen, die geen grondwater nodig heeft om te functioneren, zijn perfect om de dagelijkse behoeften te verminderen, zoals het drinken van water of het vullen van uw koffiezetapparaat.

Echter, hun leiders hebben een visie om zaken uit te breiden voor behoeften zoals groeiende landbouw, het onderhouden van nierdialysemachines, en het verstrekken van drinkwater aan ziekenhuizen - wat ze al doen. Ze ontwikkelen momenteel een mobiele unit die 1 500 liter water per dag, waarvan ze zeggen dat ze van dienst kunnen zijn op bouwplaatsen, noodhulp en afgelegen gebieden.

"Ook al weet iedereen dat je water nodig hebt om te leven, het is een veel breder verspreid en veel meer gebruikt goed dan wat op het eerste gezicht lijkt, ' zei Goldstein.

Deze visie is opwindend voor anderen die betrokken zijn bij de ruimte, zoals Sameer Rao, een assistent-professor werktuigbouwkunde aan de Universiteit van Utah.

in 2017, Rao was een postdoc aan het MIT. Hij publiceerde een paper met collega's waarin hij suggereerde dat ze een atmosferische watergenerator zouden kunnen maken die op elke locatie kan worden gebruikt, ongeacht de vochtigheidsgraad.

En, in tegenstelling tot de AquaBoy, het zou geen elektriciteit of ingewikkelde bewegende delen nodig hebben - alleen zonlicht. De paper zorgde voor veel ophef in de wetenschappelijke gemeenschap omdat het concept werd gezien als een mogelijke oplossing voor ernstige watertekorten in droge gebieden over de hele wereld die naar verwachting alleen maar erger zullen worden naarmate het klimaat blijft opwarmen en de bevolking blijft groeien.

in 2018, Rao en zijn team draaiden opnieuw de aandacht toen ze een prototype maakten voor hun concept dat in staat was om water te maken van een dak in Tempe, Arizona, met bijna nul vochtigheid.

Volgens Rao's onderzoek, er zijn biljoenen liters water in de vorm van damp in de lucht. Echter, huidige methoden om dat water te winnen, zoals de technologie van AWS, kan nog niet de droge gebieden bedienen die ze vaak het meest nodig hebben.

Zelfs die gebieden in vochtige streken zijn niet vanzelfsprekend, omdat producten zoals de AquaBoy Pro II dure energie nodig hebben om te gebruiken, iets dat het bedrijf hoopt te verminderen naarmate ze hun technologie blijven verfijnen en op zoek gaan naar alternatieve energiebronnen.

Maar Rao is blij dat er producten zoals de AquaBoy op de markt zijn. Hij merkte op dat AWS een van de weinige bedrijven in het hele land is die met deze "ontluikende technologie, " en hij verwelkomt meer. "De universiteiten zijn geweldig in het ontwikkelen van technologie, maar we hebben bedrijven nodig om het te realiseren en de producten te maken, ' zei Rao.

Wat betreft het prijskaartje, Rao zei dat we zouden verwachten dat het naar beneden zou komen omdat er meer begrip is over de technologie en, uiteindelijk, vraag naar. Hij vergelijkt het met elke nieuwe technologie die anderen in de geschiedenis heeft verrast. "Als we een airconditioningseenheid goedkoop konden maken, de kosten van deze technologie kunnen dalen, " hij zei.

©2019 Sun Sentinel (Fort Lauderdale, vl.)
Gedistribueerd door Tribune Content Agency, LLC.