【スイス】電源無しで「空気から飲料水を収穫できる」装置が開発される　ガラス板1立方mで1日あたり約1.3Lの水 [どこさ★]

どこさ ★

電源無しで「空気から飲料水を収穫できる」装置が開発される
ナゾロジー大倉康弘公開日 2021/7/4(日)
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空気中には水分が含まれており、特殊なデバイスによって抽出できます。

スイス連邦工科大学チューリッヒ校（ETHZ）機械・プロセス工学科に所属するイワン・ハエハラー氏ら研究チームは、外部電源を必要としない飲料水抽出装置を開発しました。

彼らによると、新しい装置は空気から飲料水を24時間生成し続けられるとのこと。

研究の詳細は、6月23日付の科学誌『Science Advances』に掲載されました。

目次

空気から飲料水を生成する
外部電源なしで24時間稼働する飲料水生成装置

■空気から飲料水を生成する

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Credit: Iwan Haechler（ETHZ）_Harvesting drinking water from humidity around the clock（2021）
空気中の水分を集めて飲料水を生成すること自体は、特に新しいアイデアではありません。

しかし従来の生成方法のほとんどは、外部電力や昼夜の温度変化を利用してきました。

つまり水を得るには、外部エネルギーを絶えず供給するか、そうでない場合には生成する時間帯が限られていたのです。

これでは遠隔地や発展途上国の飲料水生成の高い需要を十分に満たせません。

そこで研究チームは、外部電力を必要とせず、24時間飲料水を生成できる装置を開発することにしました。

■外部電源なしで24時間稼働する飲料水生成装置

寒い冬には、室内の窓ガラスに水滴が生じます。これは結露と呼ばれる温度差による現象です。

新しい飲料水生成装置では、大きな箱の中に結露を生じさせることで飲料水をつくります。

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Credit: Iwan Haechler（ETHZ）_Harvesting drinking water from humidity around the clock（2021）

このプロセスは、「箱の上部に設置された大きな円錐形のコーン」と「箱の天井であるガラス板」によって生じます。

まずコーンは放射シールドとして機能し、コーン下のガラス板に加わる太陽光や熱を低減。

またガラス板は特殊なポリマーと銀の層でコーティングされており、太陽光を反射します。

加えて周囲の熱も捕捉し放出できます。

研究チームによると、特定の赤外線波長で放出するため、「大気を通過して宇宙空間に直接放出される」とのこと。

これにより、ガラス板は外気温よりも15℃低くなります。

そしてこの温度差がガラスの下側（箱の内側）に結露を生じせます。

さらにガラスの内側には超撥水コーティングが施されており、水滴がしたたり落ちるのを促進。

結果として、箱内下部に設置された回収装置に飲料水がたまります。

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Credit: Iwan Haechler（ETHZ）_Exploiting radiative cooling for uninterrupted 24-hour water harvesting from the atmosphere（2021）

今回の実験には幅10cmのガラス板が使用され、1日あたり4.6mlの水を集めることができました。

スケールアップした場合、1m2で1日あたり約1.3Lの水が得られるとのこと。

もちろん、他の生成装置であればもっと多くの飲料水を集められます。

ただし、外部電力なしで24時間水を生成し続けられるのは、この新しい装置だけであり、重要なメリットと言えるでしょう。

今後チームは、装置のスケールアップを目指して調査と研究を続ける予定です。

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参考文献

A New Condenser Can Harvest Drinking Water from the Air 24/7 https://interestingengineering.com/a-new-condenser-can-harvest-drinking-water-from-the-air-24-7?utm_source=rss&utm_medium=article&utm_content=24062021

元論文
Exploiting radiative cooling for uninterrupted 24-hour water harvesting from the atmosphere https://advances.sciencemag.org/content/7/26/eabf3978

【スイス】電源無しで「空気から飲料水を収穫できる」装置が開発される ガラス板1立方mで1日あたり約1.3Lの水 [どこさ★]

【スイス】電源無しで「空気から飲料水を収穫できる」装置が開発される　ガラス板1立方mで1日あたり約1.3Lの水 [どこさ★]