وقتی ارتشی برای انجام عملیات رزمی اعزام می‌شود، یکی از حیاتی‌ترین نیازهای آن آب است. هر سرباز روزانه به چند لیتر آب نیاز دارد، و این آب باید قابل شرب و ایمن باشد. از آنجا که ارتش‌ها معمولاً در مناطقی مستقر می‌شوند که آب آشامیدنی به‌وفور در دسترس نیست، این موضوع به یک چالش لجستیکی بزرگ تبدیل می‌شود. بدین ترتیب، پرسش اصلی این است:
چگونه می‌توان صدها هزار لیتر آب تمیز را برای نیروهای مستقر در مناطق خشک و دورافتاده تأمین کرد؟
پیش از این، تنها چند گزینه وجود داشت: انتقال مداوم آب از بیرون، تصفیه منابع غیرقابل شرب محلی، یا یافتن منبعی در همان منطقه برای بهره‌برداری. اما اکنون راه دیگری نیز وجود دارد؛ تولید آب از هوای اطراف!
شرکت AirJoule Technologies Corporation در همکاری با مرکز مهندسی تحقیقات و توسعه ارتش آمریکا (ERDC) دقیقاً در حال انجام همین کار است: استفاده از گرمای هدررفته برای استخراج آب از رطوبت موجود در هوا.
اگرچه رطوبت‌گیری از هوا (Dehumidification) فناوری جدیدی نیست، اما روش‌های فعلی هنوز به‌اندازه کافی توانمند و فشرده نیستند تا برای شرایط سخت و خشن عملیات نظامی مناسب باشند. هدف این همکاری، ترکیب فناوری موجود AirJoule با سامانه‌های بازیابی حرارت ژنراتورهای تاکتیکی ERDC است.
در صورت موفقیت، سربازان می‌توانند، در تئوری، مستقیماً از هوای محیط، آب آشامیدنی سالم و تمیز به‌دست آورند.
فناوری پیشگامانه رطوبت‌زدایی AirJoule
شرکت AirJoule بدون دستاورد وارد این قرارداد تحقیقاتی جدید نشده است، زیرا این شرکت از قبل یک فناوری اختصاصی در اختیار داشت که ارتش آمریکا را به همکاری ترغیب کرده است. فناوری AirJoule با رطوبت‌زدایی از هوا، آب مقطر بدون مواد شیمیایی PFAS تولید می‌کند. در این سیستم، هوا از میان جاذب‌هایی با پوشش مواد جذب کننده (مشابه ژل سیلیکا) عبور داده می‌شود تا بخار آب موجود در آن جذب شود. پس از این مرحله و زمانی که سیستم از آب پر شد، وارد یک محفظه خلأ می‌شود و حرارت هدررفته برای بهبود فرآیند جداسازی به آن اضافه می‌گردد. این کار باعث آزاد شدن بخار آب می‌شود که در نهایت در کندانسور خلأ به مایع تبدیل می‌شود. هر دو مرحله جذب و آزادسازی به‌صورت هم‌زمان انجام می‌شوند تا فرآیند تولید آب کارآمدتر باشد.
محصول تجاری فعلی شرکت، دستگاهی به نام A1000 است که می‌تواند در شرایط محیطی با دمای بین ۵ تا ۵۰ درجه سانتیگراد، روزانه تا ۳,۰۰۰ لیتر آب تولید کرده و انرژی بسیار کمی مصرف کند. وزن این سیستم کمی کمتر از ۵ تن است، بنابراین برای همه نوع عملیات نظامی مناسب نیست. با این حال، برای پایگاه‌های عملیاتی موقت، کشتی‌های جنگی و مراکز ثابت نظامی کاملاً کاربردی است. با این وجود، ارتش ایالات متحده به دنبال نمونه‌ای بادوام‌تر و کارآمدتر از این فناوری است.
هدف اصلی این پروژه تحقیقاتی مشترک، ساخت سامانه‌ای کوچک‌تر و مقاوم‌تر است که بتواند همراه با ژنراتورهای مورد استفاده در ارتش کار کند. این ژنراتورها حرارت هدررفته لازم را تأمین می‌کنند تا فرآیند استخراج آب از هوا را ممکن سازند. با توجه به فناوری موجود، هنوز تا ساخت نمونه‌ای در ابعاد کوله‌پشتی که بتوان آن را در میدان نبرد حمل کرد، فاصله زیادی وجود دارد. با این حال، اگر ارتش آمریکا بتواند در پایگاه‌های عملیاتی و دیگر مناطق، با کارآیی بالا از هوا آب آشامیدنی استخراج کند، می‌تواند هزینه‌ها را به شکل چشمگیری کاهش داده و بهره‌وری انرژی را در تأمین آب نیروهای خود افزایش دهد.
|
مطالب پیشنهادی از سراسر وب |
