Ғалымдар Намибия шөлінде тұманнан су алудың 50 000 вольттық жүйесін сынады

Технология зертханалық жағдайда жоғары нәтиже көрсетті, бірақ шөл даланың қатал шындығына тап болды.

Қысқаша мәні

• Блогер Джей Боулз, Plasma Channel YouTube-арнасының авторы, эксперименттік құрылғыны 14 мың км жерге алып барып, туманнан суды электростатикалық тұндыру технологиясын Намибия жағалауында Свакопмундтегі Намибия университетінің қолдауымен сынақтан өткізді.
• Құрылғы жоғары вольтты сымды (50 мың вольт) туманның микроскопиялық тамшыларын иондау үшін пайдаланады, содан кейін олар жерге тұйықталған торға тартылып, жинағышта конденсацияланады; зертханалық жағдайда жүйе 120 ватт қуат кезінде минутына шамамен 42 мл су өндірді.
• Шөл даланың нақты жағдайында технология күрделі проблемаларға тап болды: қалың туман болжамдары ақталмады, Атлантикадан келген тұзды шашырандылар жоғары вольтты электроникада қысқа тұйықталу тудырды, ал жел құрылғының конструкциялық элементтерін сындырды.
• Қазірдің өзінде бар пассивті туман ұстағыштар — электрсіз қарапайым торлар — сол шөлде жылдар бойы ешқандай қызмет көрсетусіз жұмыс істеп келеді, дегенмен ауадағы ылғалдың аз бөлігін ғана ұстайды.

Электростатикалық жүйе қалай жұмыс істейді

Құрылғының принципі салыстырмалы түрде қарапайым: жоғары вольтты сым туманда қалқып жүрген судың микроскопиялық тамшыларын иондайды, содан кейін зарядталған тамшылар жерге тұйықталған торға немесе металл өзектерге тартылып, конденсацияланып, жинағышқа ағып түседі. Жоба тек 39 ватт тұтынатын екі өзекті ықшам прототиптен басталды, бірақ кейін оны ені төрт есе үлкен үш өзекті жүйеге дейін ұлғайтып, күннен қуаттау және жұмыс таймерін қосты. Бақыланатын зертханалық жағдайда құрылғы ватт-сағатқа шамамен 21 миллилитр су тиімділігін көрсетті — яғни бір литр алу үшін шамамен 48 ватт-сағат электр энергиясы қажет болды.

Шөл дала гараждан қиынырақ болып шықты

Нақты далалық сынақтар зертханалық нәтиже мен практикалық қолдану арасындағы алшақтықты ашып көрсетті. Ауа райы болжамдары сегіз сағатқа дейін қалың туман уәде етті, бірақ нақты жағдайлар болжаммен үнемі сәйкес келмеді — туман күн батқаннан кейін жиі тарап кетті. Атлант мұхитының тұзды шашырандылары жағалаудан шамамен бір шақырым жердегі сынақ нүктесіне дейін жетіп, жоғары вольтты электроника мен трансформаторға еніп, электр доғаларын және жабдықтың істен шығуын тудырды. Жел қосымша механикалық жүктеме жасады, нәтижесінде конструкцияның бір бөлігі алмастырылатын компоненттердің өз салмағынан сынды.

Неліктен пассивті торлар әзірге жеңіп тұр

Материал авторларының нәтижені әсірелемеуге тырысуы көрсеткіш: теориялық тұрғыдан қарапайым торларға қарағанда көбірек ылғал ұстай алатынына қарамастан, электростатикалық жүйе практикалық тұрғыдан олардан әзірге ұтылып тұр. Пассивті туман ұстағыштар сол шөлде жылдар бойы электрсіз және ешқандай қызмет көрсетусіз жұмыс істейді — дәл осы сенімділік, ең жоғары тиімділік емес, шынымен экстремалды жағдайларда шешуші фактор болып шығады. Тіпті толық зарядталған ноутбук аккумуляторы нақты далалық жағдайда бір литр су алуға жетпеуі мүмкін.

Авторлық қорытынды

Намибиялық эксперимент тарихы — бақыланатын жағдайда әсерлі жұмыс істейтін технологияның нақты ортада мүлдем басқа қиындықтарға тап болуының адал мысалы: тұз, жел, болжауға келмейтін ауа райы. Бұл әзірлемені тұйық бағыт деп санауға негіз емес — авторлар электрониканы қорғау және конструкцияның тұрақтылығы бойынша одан әрі жұмыс істеу туралы ашық айтады, — бірақ құрғақ аймақтарда су алудың кез келген жаңа технологиясы үшін жақсы сабақ: зертханалық ПӘК пен даладағы практикалық қолдану — мүлдем басқа көрсеткіштер, ал екіншісін сенімділік пен пайдаланудың қарапайымдылығымен растауға әлі бірнеше маусымдық сынақ қажет болады.