مرکز نوآوری و شتاب دهی واتک به عنوان اولین مرکز شتاب دهی تخصصی حوزه آب ، در این محتوا به ارائه مقاله ای از فناوری تولید آب از هوا پرداخته است.
فناوری تولید آب از هوا (atmospheric water generator (AWG یکی از فناوری های به نسبت جدیدی است که در آن رطوبت موجود در هوا تحت فشار متراکم شده و طی فرایند خنک کنندگی به آب تبدیل می شود.
اگرچه بکارگیری این تکنولوژی البته در مقیاس کوچک به تازگی رواج یافته است، اما استفاده از رطوبت هوا برای تولید آب سابقه تاریخی بسیار زیادی در برخی مناطق جهان دارد. به عنوان مثال اینکاها از اقوامی بوده اند که از جمع آوری شبنم و انتقال آنها به مخازن به عنوان یکی از منابع تامین آب خود استفاده می کردند. این روش ها کاملا منفعل بوده، نیاز به منبع انرژی خارجی نداشته و صرفا با تکیه بر تفاوت دمای طبیعی انجام می شوند.
استفاده از این روش در مناطقی که دستیابی به آب آشامیدنی سالم به سختی امکان پذیر است بسیار مفید است زیرا همیشه مقداری آب یا رطوبت در هوا وجود دارد که می تواند مورد استفاده قرار گیرد.
بسیاری از ژنراتورهای آب از هوا، مشابه روش های رطوبت گیر هوا عمل میکنند به این صورت که هوا درون لوله های مارپیچی حرکت کرده، متراکم و خنک شده و باعث تولید آب میشود. کاهش دمای هوا قابلیت آن در حمل بخار آب را کاهش می دهد و این موضوع مبنای توسعه این فناوری می باشد. در این روش میزان تولید آب به عواملی همچون درجه حرارت، میزان رطوبت، میزان هوای عبور داده شده، ظرفیت مارپیچی دستگاه و نیز قابلیت خنک کنندگی آن بستگی دارد.
سایر تکنولوژی های جایگزین استفاده از مایعاتی همچون لیتیم کلرید و یا لیتیوم برمید است و از طریق فرایندهای هیدروکسید آب تولید می شود. روش دیگر، استفاده از روش های ترکیبی شامل استفاده از خشک کننده های جامد ماند ژل سیلیکا و زئولیت تحت تراکم و فشار زیاد است. در حال حاضر دستگاه های تولید مستقیم آب آشامیدنی با استفاده از نور خورشید نیز در حال توسعه هستند.
در روش خنک کنندگی متراکم، جریان هوا وارد لوله های مارپیچی که درون یک محفظه با مایع خنک کننده قرار دارد می شود. درون این محفظه دمای هوا تا نقطه شبنم کاهش می یابد که در نتیجه آن آب تولید می شود. در ادامه هوایی که رطوبت گیری شده پس از خنک کردن وارد یک مخزن جریان هوا می شود و آب تولید شده بمنظور جلوگیری از آلودگی درون یک محفظه نگهداری می شود.
فناوری تولید آب از هوا
میزان آب تولید شده در این روش به میزان رطوبت هوا، درجه حرارت آن و نیز ظرفیت کمپرسور بستگی دارد. عملکرد دستگاه تولید آب از هوا، با افزایش رطوبت و دمای هوا افزایش می یابد بطوری که این دستگاه ها در دمای کمتر از ۱۸٫۳ درجه سانتیگراد و نیز رطوبت کمتر از ۳۰ درصد عملکرد منناسبی نخواهند داشت.
در روش های جدید تولید آب از هوا، از مواد نیمه رسانا استفاده می شود بطوریکه با عبور هوا از سمت خنک کننده و کاهش دمای آن تا سطح دمای شبنم آب تولید می شود و در ادامه با عبور هوا از سمت گرم مواد نیمه رسانا، دمای آن تعدیل می شود.
با توجه به حالت جامد مواد نیمه رسانا و مصرف انرژی پایین تر، برخی از این طرح های جدید از پانل های انرژی خورشیدی به عنوان منبع انرژی استفاده می کنند.
گلخانه ها به دلیل وجود هوای گرم و مرطوب یکی از موارد کاربرد دستگاه های تولید آب از هوا می باشد.
خودروهای با سوخت سلولی برای هر ۸ مایل مسافت یک لیتر آب آشامیدنی استفاده می کنند که استفاده از این دستگاه ها در شرایط کمبود آب می تواند مفید باشد.
در این روش، آب آشامیدنی قابل شرب توسط پنل های آبی خورشیدی از هوا و انرژی و گرمای خورشیدی در طول روز تولید می شود.
شرکت VITALITY VECTOR در سال ۲۰۱۶ با هدف شناسایی و کاربردی سازی روش های تامین آب با روش‌های جایگزین و با شعار نوآوری پایدار؛ تاسیس و به تولید دستگاهی مقرون به صرفه برای جذب و بازیابی رطوبت آب موجود در هوا پرداخته است. اگرچه سیستم‌های بازیابی رطوبت هوای موجود در بازار هزینه‌ی اولیه و یا نگهداری بالایی دارند و یا در محیط‌های محدودی می‌توان آنها را استفاده کرد، اما سیستم ارائه شده توسط این شرکت می‌تواند در محیط‌های مختلف حتی با میزان رطوبت حدود ۴ گرم/کیلوگرم نیز فعالیت خود را انجام دهد. همچنین این سیستم برای بازیابی ۱۰۰۰ لیتر آب تنها به ۵۰ کیلو‌وات انرژی الکتریکی و ۹۰۰,۰۰۰ کالری انرژی گرمایی نیاز دارد که این انرژی نیز می‌تواند از منابع مختلف مانند زباله‌سوز، سوخت و یا انرژی خورشیدی تامین شود. این سیستم برای ایجاد گلخانه‌های خودکفا از نظر آب و یا مکان‌های کمتر توسعه یافته شهری و روستایی با دسترسی محدود به آب آشامیدنی کاربرد دارد. همچنین از این سیستم برای بیابان زدایی نیز می‌توان بهره برد.
این شرکت به صورت اختصاصی در زمینه آب فعال بوده و محصولاتی همچون سیستم های بازیابی آب در ابعاد و اندازه های مختلف مناسب محیط های با دما و میزان رطوب متفاوت، سیستم های خنک کننده تبخیری، نرم افزارهای کنترل از راه دور دمای هوا و رطوبت در گلخانه ها، تامین آب آشامیدنی سالم برای مدارس در مناطق محروم و … تولید می کند.
