Natuur-Geïnspireerd, Energie-Efficiënt Zoetwater Oogst Systeem

University of Waterloo, Ontario, Canada

Mist oogst opzet. 1. Vochtigheidssensor; 2. Testkamer (3D-printen en lasersnijden); 3. Belastingscel; 14. Testoppervlak; 5. Elektronische balans (belastingscel 2); 6. Microscopische camera; 7. Vochtige lucht. (Afbeelding: University of Waterloo)

Een team onderzoekers ontwerpt nieuwe systemen om waterdamp in de lucht te vangen en om te zetten in vloeistof. University of Waterloo Professor Michael Tam en zijn Ph.D. studenten Yi Wang en Weinan Zhao hebben sponsen of membranen ontwikkeld met een groot oppervlak die continu vocht uit hun omringende omgeving vangen.

Traditioneel wordt zoetwater voor consumptie verzameld uit rivieren, meren, grondwater en oceanen (met behandeling). De huidige technologieën die Dr. Tam, een University Research Chair op het gebied van functionele colloiden en duurzame nanomaterialen, ontwikkelt, zijn geïnspireerd door de natuur om water te oogsten uit alternatieve bronnen aangezien de wereld een serieuze uitdaging ondervindt met zoetwater schaarste.

"Een spinneweb is een engineering wonder," zei Tam. "Water wordt efficiënt gevangen door het web. De spin hoeft niet naar de rivier te gaan om te drinken, aangezien het vocht uit de lucht vangt."

Op dezelfde manier hebben Namib woestijn kevers geen gemakkelijke toegang tot water maar verwerven water uit dunne lucht door in de wind te leunen om druppels water uit de mist te vangen met hun getekstureerde lichaamspantser. Dit stelt het vocht in staat om te accumuleren en in hun monden te druppelen.

Tam en zijn onderzoepsgroep zijn betrokken bij biomimetisch oppervlakte engineering voor duurzame wateroogst. Een technologie die Tam ontwerpt heet atmosferische wateroogst. Om de unieke oppervlaktestructuur van de kever na te bootsen, ontwerpt Tam's onderzoepsgroep een vergelijkbare oppervlaktestructuur met een cellulose-gestabiliseerde wasemulsie om oppervlakken te fabriceren die kleine waterdruppels aantrekken terwijl ze grotere snel vrijgeven.

Tam werkt met net-nul koolstof materialen, zoals natuurlijke en plant-gebaseerde materialen, om duurzame technologieën te ontwikkelen. Zijn onderzoepsgroep ontwikkelt technologieën die waterdruppels vangen en afstoten door de kracht van grensvlakwetenschap en nanotechnologie te benutten. Hij heeft met succes superhydrofobe en waterdichte papier ontwikkeld. Hij engineerst ook een slimme en afstelbare oppervlakte die water uit de vangt en het ontvochtigt met minimale energieverbruik.

De volgende stap is een schaalbaar proces te ontwikkelen om dergelijke oppervlakken te engineeren. De voorgestelde zoetwater generatie systemen zijn goedkoop, energie-efficiënt en milieu-vriendelijk.

Voor meer informatie, contacteer Ryon Jones op dit e-mailadres wordt beschermd tegen spambots. Je hebt JavaScript ingeschakeld om het te kunnen zien.; 519-888-4567 x36044.