„Skleněná studna“ nepotřebuje energii
Švýcarští výzkumníci z Technologické vysoké školy v Curychu (ETH) vyvinuli pasivní kondenzační systém, který extrahuje vodu ze vzduchu bez přispění jakékoli vnější energie.
K získávání vody v oblastech, kde je jí kritický nedostatek, existuje několik technologií. Některé systémy umožňují získat vodu ze vzduchu (třeba na poušti), jiné na pasivním principu využívajícího teplotní rozdíly mezi dnem a nocí, ty však extrahují vodu pouze v noci. Odborníci z ETH přišli s technologií, která umožňuje získávat vodu nepřetržitě po celý den včetně doby, kdy slunce svítí nejsilněji. Jde o první řešení svého druhu, které nevyžaduje ke svému provozu žádný externí zdroj energie.
Základem je sklo potažené tenkými polymerovými a stříbrnými vrstvami, díky nimž tabule vyzařuje vůči chladné obloze infračervené tepelné záření, které odpovídá její teplotě (tzv. polychromatické tepelné záření ve smyslu Planckova vyzařovacího zákona). Záření směřuje skrz atmosféru až do vesmíru, přičemž obloha vrací záření podstatně chladnější (10 i více °C pod nulou). Tím se tabule autonomně ochlazuje a na jejím spodním povrchu kondenzuje vodní pára, která se mění na vodu. Klíčovou součástí zařízení je i kuželovitý štít, který zlepšuje sálavost sestavy vůči obloze, stíní tabuli a chrání ji před slunečním žárem tak, aby plně pasivní chlazení probíhalo co nejlépe.
Jiné technologie obvykle vyžadují, aby byla kondenzovaná voda z povrchu pravidelně stírána (jinak by část získané vody ulpívala na povrchu desky a bránila další kondenzaci), což vyžaduje energii. Vědci z ETH však na spodní stranu aplikovali nový superhydrofobní (extrémně vodoodpudivý) povlak, který zajišťuje, že nasbíraná voda sama odtéká v podobě kutálejících se kapek.
Testy prokázaly, že nová technologie dokáže vyprodukovat více vody než jiná současná pasivní řešení tohoto typu (přepočítáváno na m2 plochy). Pilotní systém se sklem o průměru 10 cm poskytl 4,6 ml vody denně a vědci dokázali, že za ideálních podmínek lze získat až 0,53 dl vody na m2 povrchu tabule za hodinu.
Do budoucna by byl jednou z možností kaskádovitý systém, v němž by bylo propojeno několik modulů kondenzátorů. Systém lze rovněž kombinovat s jinými zařízeními, a tak maximalizovat výnos.
Petr Kostolník
Foto: ETH / Iwan Hächler
120
.gif)
