Как 3D-печать помогает превращать воздух в воду
3D-печать позволяет получать воду из воздуха. Перспективы новой технологии.
Нехватка воды является одной из основных глобальных проблем. Более 1,1 миллиарда человек не имеют доступа к жидкости, поддерживающей жизнь, в то время как почти 3 миллиарда испытывают нехватку воды в какой-то момент. Стремясь бороться с этой реальностью, которая может резко ухудшиться из—за климатического кризиса, GE Research объединилась с Калифорнийским университетом в Беркли, Чикагским университетом и Университетом Южной Алабамы для разработки 3D-печатного устройства, способного превращать воздух в безопасную питьевую воду.
Проект AIR2WATER возглавляет исследовательская группа GE, которая была выбрана для четырехлетнего проекта стоимостью 14,3 миллиона долларов Агентством перспективных оборонных исследований (Defense Advanced Research Project Agency’s, DARPA). Инновационный проект является частью программы DARPA по добыче атмосферной воды.
По своей сути проект AIR2WATER направлен на разработку портативного устройства, способного создавать чистую воду из воздуха. Устройство будет компактным и достаточно легким, чтобы его могли нести четыре человека, и будет иметь способность производить достаточно воды в день для 150 человек. Основная цель состоит в том, чтобы развернуть устройство для создания воды для войск в полевых условиях, чтобы у них было достаточное водоснабжение.
“Сегодня логистика и затраты, связанные с транспортировкой воды, ошеломляют и в опасных зонах военных действий приводят к жертвам”, - объяснил Дэвид Мур, главный исследователь и технологический менеджер по физике и химии материалов GE Research. “Создавая высоко портативное, компактное устройство, которое эффективно извлекает воду из атмосферы, мы можем спасти жизни и облегчить материально-техническое и финансовое бремя для наших вооруженных сил.”
GE Research и ее университетские партнеры полагаются на сочетание инновационных технологий и процессов для разработки устройства, включая новые сорбентные материалы, термические процессы и аддитивное производство. Как поясняет компания, устройство AIR2WATER будет использовать высоко сорбирующие материалы для поглощения воздуха, в то время как специально разработанный 3D-печатный теплообменник будет отводить тепло над материалами, чтобы освободить воду из воздуха.
В течение четырехлетнего проекта каждый партнер принесет что-то свое. Калифорнийский университет в Беркли и Университет Южной Алабамы поставили лучших химиков и инженеров-химиков на работу по решению проблемы материалов, в то время как эксперты по ИИ из Чикагского университета будут внедрять управляемые ИИ инструменты молекулярного скрининга. Исследователи GE возглавят общую систему, начиная с 3D-дизайна теплообменника и заканчивая интеграцией сорбирующих материалов. Первый будет опираться на обширный опыт GE в аэрокосмическом и энергетическом секторах.
Программа DARPA AWE направлена на поддержку “разработки небольших распределенных систем для снижения рисков и затрат, связанных с доставкой питьевой воды войскам на местах и для гуманитарных миссий.” При создании воды из воздуха на месте есть потенциал для радикальной оптимизации военной логистики в полевых условиях при значительной экономии времени, денег, ресурсов. В дальнейшем эта технология также может быть использована для решения проблемы нехватки воды во всем мире.
