새로운 장치, 사막 공기에서 물을 끌어내다.

우리 주변의 공기를 식수로 바꾸는 아이디어는 그 자체로 경이롭다. 그리고 저습 환경에서 지속 가능한 양의 물을 얻는 것은 오랫동안 현실보다는 공상 과학에 더 가까웠다.

남서부 전역의 물 공급에 큰 가뭄이 닥치면서, 네바다 대학교 라스베이거스(UNLV)의 혁신적인 연구에서는 저습도에서 공기에서 대량의 물을 끌어올리는 획기적인 기술로 이 문제에 답하고 있다. 유타 대학교 엔지니어가 공동 저자로 참여한 이 연구는 미국 국립과학원 회보에 게재되었다.

UNLV 기계 공학 교수인 H. 제레미 조는 대기 물 수확, 즉 우리 주변 공기의 수증기를 사용 가능한 형태로 변환하는 것에 대한 근본적으로 다른 접근 방식을 가진 연구자 팀을 이끌고 있다. 기존의 대기 물 수확 접근 방식은 수확량이 낮고 습도가 30% 미만이면 수익이 감소한다.

조는 "이 논문은 매우 빠른 속도로 물을 포집할 수 있다는 것을 실제로 입증한다."라고 말한다. "우리는 일정량의 물을 생산하는 데 얼마나 큰 시스템이 필요한지 예측할 수 있다. 3피트 x 3피트 크기의 1제곱미터가 있다면 라스베이거스에서 하루에 약 1갤런의 물을 생산할 수 있고, 습한 환경에서는 최대 3배 더 많은 물을 생산할 수 있다."

이 기술과 접근 방식은 라스베이거스에서 야외에서 테스트되었으며, 습도가 10%까지 효과적이다. 식수나 에너지 생산으로 후속 처리하기에 적합한 액체 소금 용액에서 물을 직접 포집하여 건조 지역에서 새로운 기능을 제공할 수 있다.

유타 대학교 기계 공학 교수이자 공동 저자인 사미르 라오는 "이 연구는 대기 물 수확에 있어 상당한 변화를 나타내며, 지속적인 운영과 물 생산의 새로운 응용 분야로의 문을 열었다."라고 말한다. "이러한 혁신은 사막 남서부와 그 ​​지속 가능성 노력에 특히 중요하다."

라오의 유타 연구실은 최근 미 육군의 자금 지원을 받아 건조한 지역의 대기에서 식수를 끌어올리는 소형 휴대용 장치의 실행 가능성을 입증한 연구를 발표했다.

UNLV가 주도하는 프로젝트의 핵심 성분은 하이드로겔 멤브레인 "스킨"이다. 이 소재의 영감은 자연에서 나왔다. 특히 나무 개구리와 공기 식물은 주변 공기에서 액체로 물을 운반하여 내부 저장을 위해 유사한 기술을 사용한다.

"우리는 그 생물학적 아이디어를 가져와 우리만의 방식으로 시도했다."라고 조는 말한다. "자연에는 멋진 일이 너무나 많다. 주변을 둘러보고 배우고 영감을 받아야 한다."

애리조나 주립 대학교와 함께 유타 대학교와 UNLV는 국립 과학 재단에서 자금을 지원하여 사막 남서부가 직면한 기후 문제에 대처하고 이 지역의 경제 개발을 촉진하는 1,500만 달러 규모의 이니셔티브인 사우스웨스트 지속 가능성 혁신 엔진 (SWSIE)의 주요 파트너이다. WAVR Technologies, Inc.라는 UNLV 스타트업 회사는 SWSIE 프로그램의 일환으로 이 새로운 기술을 시장에 출시할 계획이다.

또한 새로운 연구는 대기 물 수확이 태양열로 구동될 수 있음을 보여준다. 라스베이거스 밸리와 같이 일 년에 평균 300일의 맑은 날을 경험하는 곳에서 경험하는 빈번한 햇빛 덕분에 햇빛은 물을 생성하는 이론적이고 최종적인 비용을 줄이기에 충분한 에너지를 제공할 수 있다.

"우리의 수자원은 고갈되고 있으며 지구의 기후가 변화하고 있다."라고 조는 말한다. "지속 가능성을 달성하려면 습관을 바꿔야 한다. 이 아이디어 전체가 공상 과학 소설처럼 보였지만, 이는 가능하며 실제로 실행하고 있다."

출처: 유타 대학교