Water from Air นวัตกรรมจากเยอรมนีที่ใช้เครื่องพิมพ์ 3 มิติ ดึงน้ำดื่มจากอากาศ

ถ้าวันหนึ่งเราสามารถมีก๊อกน้ำเล็กๆ ที่ปล่อยน้ำดื่มสะอาดๆ ออกมาได้ โดยที่ไม่ได้ต่อท่อ ไม่ได้ใช้แหล่งน้ำจากธรรมชาติเลย จะดีซักแค่ไหน่ และตอนนี้ 2 นักออกแบบสาวชาวเยอรมันได้ทำให้สิ่งนั้นเกิดขึ้นจริงแล้ว โดยใช้เพียงพลังของความชื้นในบรรยากาศและเครื่องพิมพ์ 3 มิติ

Water from Air นวัตกรรมจากเยอรมนีที่ใช้เครื่องพิมพ์ 3 มิติ ดึงน้ำดื่มจากอากาศ

องค์การ World Economic Forum รายงานว่า 72% ของประชากรโลกกำลังเผชิญความไม่มั่นคงทางน้ำ และอีกกว่า 8% อยู่ในภาวะวิกฤตน้ำขั้นรุนแรง

ปัญหานี้ไม่ได้อยู่แค่ในประเทศกำลังพัฒนา แต่เริ่มกระทบเมืองใหญ่ทั่วโลก ทั้งจากภาวะแห้งแล้ง ภูมิอากาศสุดขั้ว และระบบจัดการน้ำที่ไม่ยั่งยืน

ระบบผลิตน้ำจืดจากน้ำทะเลหรือเครื่องกลั่นน้ำจากอากาศที่มีอยู่ในตลาดมักมีขนาดใหญ่ ราคาสูง และต้องใช้พลังงานมาก ทำให้ไม่ตอบโจทย์การใช้งานระดับครัวเรือน แต่ถ้ามีเครื่องเล็กๆ ที่ผลิตน้ำสะอาดได้จากอากาศ มันอาจเปลี่ยนเกมได้เลย

Louisa Graupe และ Julika Schwarz สองบัณฑิตจาก FH Münster University of Applied Sciences คือผู้อยู่เบื้องหลังโปรเจกต์นี้ พวกเธอพัฒนาอุปกรณ์ต้นแบบชื่อว่า Water from Air ด้วยแนวคิดเรียบง่าย คือ การผลิตน้ำสะอาดได้ทุกที่ ทุกเวลา โดยไม่ต้องพึ่งแหล่งน้ำภายนอก

อุปกรณ์นี้ถูกสร้างขึ้นจาก วัสดุที่พิมพ์ด้วยเครื่อง 3 มิติแทบทั้งหมด เพื่อให้สามารถผลิตซ้ำได้ในท้องถิ่น โดยไม่ต้องผ่านกระบวนการผลิตอุตสาหกรรมขนาดใหญ่ ดีไซน์ภายนอกดูคล้ายเครื่องชงกาแฟ French Press 

โดยส่วนบนจะเป็นช่องเปิดดูดอากาศ ส่วนกลางคือระบบดูดซับและควบแน่นน้ำ ส่วนล่างเป็นฐานเก็บน้ำและก๊อกสำหรับรินน้ำดื่ม

Water from Air ทำงานอย่างไร ?

เทคโนโลยีเบื้องหลัง Water from Air คือการใช้ metal–organic frameworks (MOFs) วัสดุดูดซับที่สามารถจับโมเลกุลน้ำในอากาศได้อย่างมีประสิทธิภาพ แม้ในสภาวะความชื้นต่ำ ซึ่งจะมีการทำงานอยู่ 3 ขั้นตอน

1. ดูดความชื้นจากอากาศ > เมื่อเปิดฝาด้านบน ตัวเครื่องจะดูดอากาศเข้าไปในชั้นดูดซับของ MOFs ซึ่งจะกักเก็บโมเลกุลของน้ำไว้ภายใน

2. ให้ความร้อนและควบแน่นน้ำ > หลังผ่านไปประมาณหนึ่งชั่วโมง ฝาจะปิด และเครื่องจะเริ่มให้ความร้อนอ่อนๆ เพื่อเปลี่ยนไอน้ำที่ดูดไว้ให้กลั่นตัวเป็นหยดน้ำ

3. สะสมและจ่ายน้ำสะอาด > น้ำที่ควบแน่นแล้วจะไหลลงสู่ฐานด้านล่าง และสามารถเปิดก๊อกรินออกมาได้ทันที

วัสดุ MOFs ยังช่วยกรองมลพิษในอากาศ ทำให้น้ำที่ได้สะอาดในระดับดื่มได้โดยตรง หนึ่งรอบการทำงานใช้เวลาประมาณ 2 ชั่วโมง และผลิตน้ำได้ราว 500 มิลลิลิตร หรือประมาณขวดน้ำขนาดกลาง

ถ้าปล่อยให้ทำงานตลอด 24 ชั่วโมง จะผลิตน้ำได้ ประมาณ 6 ลิตรต่อวัน (1.6 แกลลอน) เพียงพอสำหรับครอบครัว 4 คน ที่แต่ละคนดื่มน้ำวันละ 1.5 ลิตร

ปัจจุบัน Water from Air ยังอยู่ในขั้นต้นแบบ และอยู่ระหว่างกระบวนการจดสิทธิบัตร Julika Schwarz หนึ่งในผู้พัฒนา ระบุว่า ทีมกำลังวิจัยวัสดุที่เหมาะสมที่สุดเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตน้ำและลดต้นทุนพลังงาน

แม้จะยังไม่มีข้อมูลเรื่องราคา แต่ทีมตั้งเป้าว่าเครื่องนี้ต้องมีขนาดกะทัดรัด เคลื่อนย้ายง่าย และใช้พลังงานต่ำ เพื่อให้เหมาะกับครัวเรือนทั่วไปในพื้นที่ขาดแคลนน้ำ

อ้างอิง: popsci