Οι τρισδιάστατοι εκτυπωτές έχουν προχωρήσει πολύ από την εποχή της παραγωγής σαθρών πλαστικών λαμπτήρων και φθηνών παιχνιδιών. Περισσότερα από 40 χρόνια μετά το πρώτο τρισδιάστατο εκτυπωμένο αντικείμενοτα προηγμένα μηχανήματα είναι πλέον ικανά να δημιουργούν βιοδιασπώμενα μαγειρικά σκεύη, τεχνητό δέρμα ζώων, ακόμη και ολόκληρα έτοιμα σπίτια κατασκευασμένα από βρωμιά. Τώρα, ένα ζευγάρι απόφοιτοι κολεγίου έχουν συνεργαστεί για να επιδιώξουν έναν ακόμη πιο φιλόδοξο στόχο: την εκτύπωση νερού από τον αέρα.
Οι απόφοιτοι του Πανεπιστημίου Εφαρμοσμένων Επιστημών του FH Münster, Louisa Graupe και Julika Schwarz, σχεδίασαν μια τρισδιάστατη εκτυπωμένη πρωτότυπη συσκευή με την κατάλληλη ονομασία Νερό από τον αέρα. Ισχυρίζονται ότι η συσκευή μπορεί να παράγει έως και 1,6 γαλόνια καθαρού πόσιμου νερού την ημέρα χρησιμοποιώντας μόνο αέρα. Κατασκευασμένη κυρίως από τρισδιάστατα εκτυπωμένα υλικά, η συσκευή αντλεί υγρασία από την ατμόσφαιρα, παγιδεύει μόρια νερού και στη συνέχεια τα συμπυκνώνει σε πόσιμο νερό. Τα ενσωματωμένα “μεταλλικά-οργανικά πλαίσια” αφαιρούν τους περισσότερους ατμοσφαιρικούς ρύπους, εξαλείφοντας ενδεχομένως την ανάγκη να περάσει το νερό από ένα πρόσθετο φίλτρο. Ένα ενσωματωμένο στόμιο στο κάτω μέρος της συσκευής επιτρέπει στο συλλεγμένο νερό να χυθεί απευθείας σε ένα ποτήρι ή σε άλλο δοχείο αποθήκευσης.
Αν και ακόμη ένα έργο σε εξέλιξη, οι μηχανικοί πιστεύουν ότι η συσκευή θα μπορούσε να προσφέρει μια μικρότερη, πιο πρακτική λύση για μεμονωμένα νοικοκυριά που αντιμετωπίζουν λειψυδρία. Γράψιμο στον ιστότοπο σχεδιασμού Συμπεριφοράπεριγράφουν το Water from Air ως «μια κινητή μονάδα παραγωγής και αποθήκευσης νερού που μπορεί να χρησιμοποιηθεί με ευελιξία σε ιδιωτικά νοικοκυριά, ανεξάρτητα από γεωγραφικές και κοινωνικές συνθήκες». Περιγράφουν τη συσκευή ως μια πιθανή «πρακτική λύση και επιλογή εφαρμογής για ανθρώπους σε όλο τον κόσμο».
Το νερό από τον αέρα θα μπορούσε να παράγει αρκετό νερό καθημερινά για μια τετραμελή οικογένεια
Στην τρέχουσα επανάληψη της, η συσκευή διαθέτει πολλά στοιβαζόμενα τμήματα, καθένα από τα οποία παράγεται χρησιμοποιώντας έναν 3D εκτυπωτή. Το επάνω μέρος, που μοιάζει με γαλλική πρέσα, ανοίγει για να τραβήξει μόρια νερού από τον αέρα. Μετά από περίπου μία ώρα, η καταπακτή κλείνει και η συσκευή αρχίζει να θερμαίνεται, πυροδοτώντας τη διαδικασία συμπύκνωσης. Σύμφωνα με τους μηχανικούς, τα ενσωματωμένα υλικά αφαιρούν τους περισσότερους, αν όχι όλους, επιβλαβείς ατμοσφαιρικούς ρύπους. Στη συνέχεια, το συμπυκνωμένο νερό στάζει σε μια βάση στο κάτω μέρος.
Ένας πλήρης κύκλος διαρκεί περίπου δύο ώρες και αποδίδει 17 ουγγιές υγρών (περίπου το ισοδύναμο ενός μεσαίου μεγέθους πλαστικού μπουκαλιού νερού). Ωστόσο, εάν αφεθεί να λειτουργεί συνεχώς για μια ολόκληρη μέρα, η συσκευή θα μπορούσε να παράγει περίπου 1,6 γαλόνια πόσιμου νερού, το οποίο οι μηχανικοί λένε ότι είναι αρκετό για να συντηρήσει μια τετραμελή οικογένεια, υποθέτοντας ότι κάθε άτομο καταναλώνει 1,5 λίτρο νερό καθημερινά.
Αξίζει να σημειωθεί ότι η συσκευή, όσο κι αν ακούγεται ενδιαφέρον, δεν είναι έτοιμη για ευρεία χρήση. Απαντώντας στα σχόλια για το Behance, ο Schwarz διευκρίνισε ότι τα υλικά που χρησιμοποιούνται στη συσκευή βρίσκονται ακόμη υπό έρευνα και ότι η διαδικασία κατοχύρωσης διπλωμάτων ευρεσιτεχνίας βρίσκεται σε εξέλιξη. Οι μηχανικοί δεν ανέφεραν καμία τιμολόγηση.
«Στόχος μας ήταν να απεικονίσουμε τις δυνατότητες αυτού του νέου υλικού μέσω ενός φιλικού προς το χρήστη και αυτάρκης σχεδίασης προϊόντος – κάτι που προηγουμένως υπήρχε μόνο σε πολύπλοκες εργαστηριακές ρυθμίσεις», γράφει ο Schwarz.
Μια φορητή λύση για την αυξανόμενη λειψυδρία στον κόσμο
Οι μηχανικοί λένε ότι εμπνεύστηκαν να συνεχίσουν το έργο αφού συνειδητοποίησαν το αυξανόμενο ζήτημα της ανασφάλειας του νερού παγκοσμίως. Στις ΗΠΑ, τα Κέντρα Ελέγχου και Πρόληψης Νοσημάτων εκτιμήσεις ότι περίπου 2,2 εκατομμύρια άνθρωποι ζουν σε σπίτια χωρίς βασικές υδραυλικές εγκαταστάσεις ή τρεχούμενο νερό. ΕΝΑ πρόσφατο χαρτί από ερευνητές στο Πολιτειακό Πανεπιστήμιο της Αριζόνα εκτιμά ότι έως και το 12 τοις εκατό των κατοίκων των ΗΠΑ μπορεί να αντιμετωπίζουν ανασφάλεια στο νερό. Αυτές οι επιπτώσεις είναι ένιωθε δυσανάλογα από λατίνες, μαύρες και ιθαγενείς κοινότητες σε ολόκληρη τη χώρα.
Αυτό είναι αξιοσημείωτο, αλλά το ζήτημα γίνεται πιο εμφανές όταν γίνεται σμίκρυνση σε παγκόσμια κλίμακα. Το Παγκόσμιο Οικονομικό Φόρουμ εκτιμήσεις ότι περίπου το 72 τοις εκατό των ανθρώπων παγκοσμίως βιώνουν κάποια μορφή υδάτινης ανασφάλειας. Περίπου το 8 τοις εκατό του παγκόσμιου πληθυσμού εμπίπτει στην πιο ακραία κατηγορία που αντιμετωπίζει «κρίσιμη υδάτινη ανασφάλεια».
Οι τρέχουσες προσεγγίσεις για την αντιμετώπιση της ανασφάλειας του νερού βασίζονται συχνά σε μεγάλα, ακριβά και τεχνικά πολύπλοκα συστήματα για τη μετατροπή του νερού. Οι μηχανικοί σημειώνουν ότι αυτά τα συστήματα δεν είναι πάντα κατάλληλα για τις ποικίλες, ατομικές ανάγκες των νοικοκυριών. Θεωρητικά τουλάχιστον, ένα νοικοκυριό θα μπορούσε να χρησιμοποιήσει μια συσκευή Water from Air κατά τη διάρκεια της ημέρας για να συλλέξει την ποσότητα νερού που χρειάζεται. Το στοιχείο τρισδιάστατης εκτύπωσης προσφέρει επίσης ένα άλλο πλεονέκτημα: επειδή τα αρχεία σχεδίασης αποθηκεύονται ψηφιακά, οι κοινότητες σε όλο τον κόσμο θα μπορούσαν να εκτυπώσουν τις δικές τους συσκευές τοπικά, εξαλείφοντας την ανάγκη για ένα κεντρικό σύστημα διανομής.
«Η βασική ιδέα της απόκτησης νερού για τον αέρα έχει μεγάλες δυνατότητες για το μέλλον, καθώς η ανάγκη για πηγές καθαρού νερού αυξάνεται», γράφουν οι Graupe και Schwarz στο Behance. «Είναι επίσης κατανοητό σε μεγαλύτερα σενάρια… να τροφοδοτούνται με νερό ολόκληρες κοινότητες».
Αγοράστε τις εκπτώσεις Prime Day της Amazon
VIA: popsci.com
