このポータブルな 3D プリント デバイスは、薄い空気から飲料水を汲み出すことができます

3D プリンターは、薄っぺらなプラスチックのランプや安価なおもちゃを製造していた時代から大きく進歩しました。最初の 3D プリント物体から 40 年以上が経過し、先進的な機械は現在、生分解性の台所用品、動物の人工皮、さらには土から建てられる既製住宅全体を作成できるようになりました。現在、大学卒業生の 2 人がチームを組んで、何もないところから水を印刷するという、さらに野心的な目標を追求しています。

FH ミュンスター応用科学大学の卒業生、ルイーザ グラウプ氏とジュリカ シュワルツ氏は、「空気からの水」という名前にふさわしい 3D プリントのプロトタイプ デバイスを設計しました。彼らは、この装置は空気だけを使って 1 日あたり最大 1.6 ガロンのきれいな飲料水を生成できると主張しています。このデバイスは主に 3D プリントされた材料で作られており、大気から水分子を取り込み、水分子を捕捉して、それを凝縮して飲料水にします。内蔵の「有機金属フレームワーク」により大気汚染物質のほとんどが除去されるため、水を追加のフィルターに通す必要がなくなる可能性があります。デバイスの底部に内蔵された注ぎ口により、集めた水を飲料カップまたは別の保存容器に直接注ぐことができます。

まだ開発中ですが、エンジニアらは、この装置が水不足に陥っている各家庭に対して、より小型でより実用的な解決策を提供できると考えています。設計サイト Behance で彼らは、Water from Air を「地理的および社会的状況に関係なく、一般家庭で柔軟に使用できる移動式の水生成および貯蔵ユニット」と説明しています。彼らは、このデバイスが「世界中の人々にとって実用的なソリューションおよびアプリケーションの選択肢」となる可能性があると述べています。

空気からの水は 4 人家族に十分な量の毎日の水を生産できる

現在のバージョンでは、このデバイスはいくつかの積み重ね可能なセクションを備えており、それぞれが 3D プリンターを使用して製造されています。フレンチプレスに似た上部が開いて、空気中の水分子を取り込みます。約 1 時間後、ハッチが閉じ、デバイスが加熱し始め、結露プロセスが開始されます。エンジニアによると、組み込まれた材料は、すべてではないにしても、ほとんどの有害な大気汚染物質を除去します。凝縮した水は底部のベースに滴下します。

1 つの完全なサイクルには約 2 時間かかり、17 液量オンス (中型のプラスチック製ウォーター ボトルとほぼ同等) が得られます。ただし、この装置を丸一日連続稼働させた場合、約 1.6 ガロンの飲料水を生成することができます。技術者によれば、これは 1 人が毎日 1.5 リットルの水を消費すると仮定すると、4 人家族を養うのに十分な量です。

興味をそそられるように聞こえるかもしれないが、このデバイスはまだ広く普及する準備ができていないことは注目に値する。 Behanceに関するコメントに応えて、シュワルツ氏は、このデバイスに使用されている材料はまだ研究中であり、特許取得のプロセスが進行中であることを明らかにした。エンジニアは価格については言及していません。

「私たちの目標は、ユーザーフレンドリーで自己完結型の製品設計を通じて、この新しい材料の可能性を説明することでした。これまでは複雑な実験室の設定でしか存在しなかったものです」とシュワルツ氏は書いています。

世界的に深刻化する水不足に対するポータブルなソリューション

エンジニアらは、世界中で水の安全確保の問題が増大していることを認識したことが、このプロジェクトを推進するきっかけになったと語った。米国疾病予防管理センターは、約 220 万人が基本的な配管や水道のない家に住んでいると推定しています。アリゾナ州立大学の研究者らによる最近の論文では、米国居住者の最大 12 パーセントが水不足を経験している可能性があると推定されています。これらの影響は、全国のラテン系、黒人、先住民族のコミュニティで不均衡に感じられています。

これは注目に値しますが、地球規模にズームアウトすると、問題はより明らかになります。世界経済フォーラムは、世界中の約 72% の人々が何らかの形の水不安を経験していると推定しています。世界人口の約 8 パーセントは、「深刻な水不足」に直面するというより極端なカテゴリーに分類されます。

水不安に対処するための現在のアプローチは、多くの場合、水を変換するための大規模で高価で技術的に複雑なシステムに依存しています。エンジニアらは、これらのシステムが家庭のさまざまな個別のニーズに必ずしも適しているわけではないと指摘しています。少なくとも理論的には、家庭は日中空気から水装置を使用して必要な量の水を集めることができます。 3D プリント要素には別の利点もあります。デザイン ファイルがデジタルで保存されるため、世界中のコミュニティが自分のデバイスをローカルでプリントでき、集中配布システムが不要になります。

「きれいな水源の必要性が高まっているため、大気中に水を供給するという基本的な考え方は将来に大きな可能性を秘めています」と Graupe 氏と Schwarz 氏は Behance に書いています。 「より大きなシナリオでは、コミュニティ全体に水を供給することも考えられます。」

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