50 000-вольтная система добывает питьевую воду из тумана Намибии: видео

Высоковольтная технология показала многообещающие результаты во время испытаний в гараже, но столкнулась с проблемами из-за соли, ветра и нестабильной погоды в ходе реальных испытаний. Джей Боулз, владелец популярного YouTube-канала Plasma Channel, перевез экспериментальное устройство на расстояние 14 000 километров, чтобы испытать его у побережья Намибии при поддержке исследователей Университета Намибии в Свакопмунде.

Цель заключалась в том, чтобы определить, может ли электростатическое осаждение стать практичным способом добычи воды в одном из самых засушливых регионов мира. Устройство использует высоковольтный провод для ионизации микроскопических капель, парящих в тумане. Затем заряженные капли притягиваются к заземлённой сетке или металлическим стержням, где конденсируются и стекают в сборник.

Испытания в гараже дают многообещающие результаты

Проект начался с более компактного прототипа на двух стержнях, который работал при более низком напряжении и потреблял 39 ватт. Позже его увеличили в систему с тремя стержнями и двойным расположением, которая была в четыре раза шире исходной версии.

Испытания в густом искусственном тумане показали, насколько быстро эта технология способна удалять из воздуха взвешенные капли воды. После включения машина почти мгновенно рассеивала окружающий туман. Затем открыли кран, чтобы слить накопленную воду и продемонстрировать, что система работает. Одна из увеличенных версий потребляла 120 ватт и производила 42 миллилитра воды в минуту.

Исследователи Университета Намибии предоставили доступ к прибрежной территории кампуса и поделились местными знаниями для проведения эксперимента. Прототип собрали на месте, установили под открытым небом и оставили на несколько ночей, пока его солнечная система заряжала аккумуляторы.

Условия в Намибии выявили слабые места

Однако прогнозы погоды, предсказывавшие восемь часов густого тумана, неоднократно не соответствовали фактическим условиям на месте. Туман часто рассеивался после захода солнца. Когда он возвращался, на стержнях машины образовывались капли, но их было недостаточно, чтобы сделать систему пригодной для практического применения.

Солевые брызги из Атлантического океана также доходили до места испытаний, хотя оно располагалось примерно в километре от побережья. Влага попадала в высоковольтную электронику и трансформатор, вызывая электрическую дугу и выход оборудования из строя. Ветер создавал дополнительную нагрузку на прототип. Некоторые стержни в конце концов сломались под весом сменных компонентов, что ещё больше снизило эффективность сборной сетки.

Пассивные сетки сохраняют практическое преимущество

Пассивные сетки для сбора тумана годами работают в той же пустыне без использования электроэнергии. Хотя они улавливают лишь часть капель, которые содержатся в воздухе, они практически не требуют обслуживания и могут продолжать работать в условиях соленой прибрежной среды.

Электростатическая система потенциально способна улавливать большую часть влаги. Однако её энергопотребление, подверженность коррозии и использование опасно высокого напряжения в настоящее время ограничивают её практичность. В полевых условиях даже полностью заряженного аккумулятора ноутбука может оказаться недостаточно для производства одного литра воды. Дальнейшая разработка будет сосредоточена на защите электроники от соли, повышении устойчивости к ветру и упрощении сборки.

Источник: Interesting Engineering