Českí výskumníci vyvíjajú unikátny vynález na produkciu vody zo vzduchu

Expo alebo Svetová výstava je medzinárodné podujatie, počas ktorého krajiny z celého sveta predstavujú svoje inovatívne nápady v oblasti priemyslu a kultúry. Naposledy si obdivovatelia všetkých tvorivých myšlienok mohli pozrieť praktické prevedenia vlani v Astane.

Ďalšia výstava prebehne v roku 2020 v Dubaji v komplexe Dubai World Central. V susednom Česku už vedia, čo vo svojom národnom pavilóne svetovej verejnosti aj odbornému publiku predstavia.

Vynález z dielne Univerzitného centra energeticky efektívnych budov a Fakulty strojní ČVUT v Prahe sa rozhodne stane jedným z hlavných zaujímavostí výstavy. Presvedčte sa sami.

Zariadenie pod názvom S.A.W.E.R. (Solar Air Water Earth Resource) dokáže vytvoriť z doslova vyprahnutej púšte oázu. A ako celý systém funguje?

„Zariadenie, ktoré dokáže premeniť suchú púšť na oázu prostredníctvom cieleného rozmnožovania mikroorganizmov, môže pôsobiť trochu ako sci-fi. Ale výskum a vývoj sa sčasti o vedecko-fantastický žáner opera a poukazuje tak na technológie budúcnosti. S.A.W.E.R. sa skladá z dvoch systémov, jedného na získavanie vody z púštneho vzduchu a druhého na kultiváciu púšte na úrodnú pôdu,“ vysvetľuje vedecký tím.

Zachytáva vodnú paru

Systém na získavanie vody zo vzduchu pracuje na dvojstupňovej báze. V prvej fáze využíva desikant, teda materiál, ktorý na svoj povrch viaže vodnú paru prostredníctvom adsorpcie.

Takýto materiál spôsobí, že vonkajší vzduch tak príde o svoj vodný obsah, ktorý sa následne zadrží na povrchu desikantu. Už odvlhčený vzduch bude naspäť odvedený do vonkajšieho prostredia.

„Zároveň sa do systému nasaje ďalší vonkajší vzduch so svojím prirodzeným obsahom vodnej pary, ktorý sa najskôr ohreje na takú vysokú teplotu, aby bolo možné z povrchu desikantu vodnú paru uvoľniť, a tým púštny vzduch navlhčiť,“ dodávajú autori projektu.

Zjednodušená schéma / Foto: CZ EXPO

Takýto postup musí byť dodržaný z toho dôvodu, že pri vyššej teplote je vzduch schopný do seba naviazať väčšie množstvo vodnej pary.

Práve preto sa na chladič postupne dostáva výrazne vlhčí vzduch, ako je vonkajší vzduch na púšti. Vďaka tejto skutočnosti je možné chladičom získať omnoho väčšie množstvá vody kondenzáciou zo vzduchu.

Vyprodukuje 200 litrov vody

Výskumný tím zároveň dodáva, že zatiaľ čo bežný chladič umožní získať v priemere 10 litrov vody za deň z púštneho vzduchu, S.A.W.E.R. dokáže vytvoriť až 20-násobok.

A aké sú hlavné výhody tohto „púštneho obra“? Je to predovšetkým fakt, že celý systém funguje na autonómnej prevádzke.

Ide taktiež o ekonomicky efektívny prístup, keďže energetické potreby systému zabezpečuje slnečná energia. O tento proces sa starajú solárne fototermické kolektory, fotovoltaické moduly či akumulácia tepla aj elektrickej energie.

A to nie je všetko. Okrem vyššie spomenutých výhod tiež S.A.W.E.R. ako svoj vedľajší produkt vytvára teplú vodu na sprchovanie a studený vzduch na účely klimatizácie budov.

Premení púšť na oázu

Nové zariadenie však má byť zároveň aj technológiou kultivácie púšte. Botanický ústav Akademie věd ČR tak pracuje na systéme, ktorý využije časť získanej vody na špeciálny fotobioreaktor.

Ide o umelé prostredie, ktoré slúži na kultiváciu mikrorias a následnú produkciu polysacharidov. Tým chcú výskumníci zadržať všetky potrebné živiny vo vode, ktoré následne preniknú až ku koreňom rastlín v pôde.

Použité princípy / Foto: CZ EXPO

„Tým sa výrazne obmedzia straty vody vyparovaním, čo je dôležité hlavné v suchých oblastiach s vysokou hladinou slnečného žiarenia. Zalievaním vodou s obsahom rias sa do pôdy dostávajú ako živiny, ktoré sa môžu pomaly uvoľňovať, tak aj ďalšie látky obsiahnuté v riasach, ako sú rastlinné hormóny a organická hmota potrebná pre zdarný rast rastlín,“ dodávajú výskumníci na záver.

Pred vysadením rastlín dodajú pôde mikroorganizmy, ktoré ešte väčšmi oživia pôdu tým spôsobom, že bude vhodná aj na pestovanie v takých extrémnych podmienkach, v akých sa nachádzajú práve samotné púšte.

Nadviazali na predchádzajúce výskumy

© PROPERTY & ENVIRONMENT s. r. o. Autorské práva sú vyhradené a vykonáva ich vydavateľ.