การเปลี่ยนแปลงความชื้นในอากาศให้เป็นน้ำโดยไม่ต้องใช้พลังงานของสวิตเซอร์แลนด์

การเปลี่ยนแปลงความชื้นในอากาศให้เป็นน้ำโดยไม่ต้องใช้พลังงานของสวิตเซอร์แลนด์

4 ส.ค. 2564

92 view

การขาดแคลนน้ำจืดยังเป็นปัญหาของหลายพื้นที่ในโลก และเทคโนโลยีในการผลิตน้ำจืดในปัจจุบันมักมีค่าใช้จ่ายที่สูง หรืออาจมีข้อจำกัด เช่น ต้องใช้พลังงานในการผลิตมาก มีข้อจำกัดทางธรรมชาติ เป็นต้นเพื่อแก้ไขปัญหาดังกล่าว นักวิจัยจากสถาบันเทคโนโลยี ETH ซูริก สวิตเซอร์แลนด์ จึงได้คิดค้นและพัฒนาอุปกรณ์การควบแน่น (condenser) หรือการเปลี่ยนแปลงความชื้นในอากาศให้เป็นน้ำโดยไม่ใช้พลังงาน ซึ่งสถานเอกอัครราชทูต ณ กรุงเบิร์นได้ประมวล สรุปเกี่ยวกับอุปกรณ์การควบแน่นดังกล่าว ดังนี้

อุปกรณ์การควบแน่นดังกล่าวสามารถผลิตน้ำจืดจากความชื้นในอากาศได้โดยไม่ต้องใช้พลังงาน โดยเป็นอุปกรณ์รูปทรงกรวยที่สามารถทำให้ตัวเองเย็นลงได้เองโดยไม่ต้องใช้พลังงานเพิ่มเติมและทำงานได้ตลอด ๒๔ ชั่วโมง ซึ่งเมื่ออุณหภูมิของพื้นผิวอุปกรณ์ต่ำกว่าอุณหภูมิภายนอกก็จะเปลี่ยนความชื้นในอากาศให้เป็นน้ำและเก็บไว้ในช่องเก็บน้ำด้านล่าง ทั้งนี้ อุปกรณ์ดังกล่าวยังมีความคุ้มค่าเนื่องจากใช้วัสดุที่ไม่ได้หายากหรือมีราคาแพงมากนัก โดยประกอบด้วย (๑) แผ่นกระจกที่ผสมกับวัสดุอื่น ๆ และสารเคลือบผิวที่ทำจากพอลิเมอร์และเงินซึ่งจะปล่อยรังสีอินฟราเรดเข้าสู่อากาศภายนอกทางช่องความถี่เฉพาะที่จะไม่ดูดซึมในบรรยากาศหรือสะท้อนกลับเข้าหาแผ่นกระจก อีกทั้งยังช่วยสะท้อนแสงและระบายความร้อน ทำให้ลดอุณหภูมิในตัวลงต่ำกว่าอุณหภูมิภายนอกถึง ๑๕ องศาเซลเซียส (๒) โลหะรูปทรงกรวย ทำหน้าที่หักเหรังสีความร้อนจากบรรยากาศและป้องกันแผ่นกระจกจากแสงอาทิตย์ และช่วยระบายความร้อนเพื่อให้อุปกรณ์เย็นตัว และ (๓) ช่องเก็บน้ำ สำหรับรองรับน้ำที่หยดลงมาจากแผ่นกระจก

นักวิจัยได้ทำการทดลองอุปกรณ์การควบแน่น ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง (ของแผ่นกระจก) ๑๐ เซนติเมตร บนหลังคาอาคารสถาบันฯ และพบว่า สามารถผลิตน้ำได้ประมาณ ๔.๖ มิลลิลิตร/วัน อุปกรณ์ดังกล่าวผลิตน้ำจืดได้มากกว่าเทคโนโลยีที่ไม่ต้องใช้พลังงานที่ดีที่สุดที่มีการใช้กันอยู่ในขณะนี้ อาทิ การใช้ฟอยล์เก็บน้ำค้าง อย่างน้อย ๒ เท่า/วัน ในพื้นที่เท่ากัน นอกจากนี้ ในสภาวะที่เหมาะสม (ความชื้นสูง และมีลมหรือแสงแดดน้อย) ยังอาจสามารถผลิตน้ำได้ถึง ๐.๕๓ เดซิลิตร/ชั่วโมง/พื้นที่แผ่นกระจก ๑ ตารางเมตร อนึ่ง นักวิจัยจาก ETH ซูริก ได้ใช้สารกันน้ำที่เรียกว่า superhydrophobic เคลือบที่ด้านใต้ของแผ่นกระจกเพื่อลดพลังงานในการกวาดน้ำที่เกาะอยู่บนพื้นผิวกระจก และทำให้น้ำที่ผ่านการควบแน่นรวมกันเป็นหยดน้ำและตกจากแผ่นกระจกลงไปในช่องเก็บน้ำได้เอง

นักวิจัยมีเป้าหมายที่จะพัฒนาเทคโนโลยีเพื่อการผลิตน้ำจืดได้มากขึ้นสำหรับประเทศที่ขาดแคลนน้ำ โดยเฉพาะประเทศกำลังพัฒนาและประเทศเกิดใหม่ รวมทั้งใช้อุปกรณ์การควบแน่นดังกล่าวประกอบกับเทคโนโลยีอื่น ๆ ในอนาคต

**************************************************

กองยุโรปกลาง

กรมยุโรป

กรกฎาคม ๒๕๖๔

 

ที่มา https://ethz.ch/en/news-and-events/eth-news/news/2021/06/harvesting-drinking-water-from-humidity.html?fbclid=IwAR3SaFJNqRuQc9_eP9bfd04Il2Pd1Ss1BsJqcr4ZLtTx2_fhWErN24Oy4PY