Kamēr Dienvideiropā sirgst no ūdens trūkuma, Lielbritābijas tehnoloģiju jaunuzņēmums Ahbstra piedāvā ūdeni iegūt no gaisa.
Eiropa piedzīvo bezprecedenta karstuma vilni (ar izņēmumu, protams, Batija un mēs), kas nozīmē, ka ūdens patēriņš visur pieaug. Līdz ar sausumu, ūdens krājumi izsīkst, tāpēc Lielbritānijā bāzētais klimata tehnoloģiju startaps Ahbstra piedāvā neparastu risinājumu – ierīci, kas spēj iegūt dzeramo ūdeni no zila gaisa. Burtiski.
Uzņēmuma jaunā ARK sistēma noteiktos apstākļos spēj saražot līdz pat 500 litriem ūdens dienā, un tās izstrādātāji apgalvo, ka tehnoloģija darbojas arī karstā un sausā klimatā.
Ahbstra ARK nav paredzēta sadzīves lietošanai. Tās cena ir aptuveni 150 000 Lielbritānijas mārciņu (aptuveni 173 000 eiro), un sākotnēji tā tiek piedāvāta galvenokārt lielām privātmājām, īpašumiem ārpus centralizētās infrastruktūras un citiem objektiem, kuriem nepieciešams neatkarīgs ūdens avots.
Ūdens, kas nāk no gaisa
ARK pamatā ir tehnoloģija, kas izmanto metālorganiskajos karkasos jeb MOF (metal-organic frameworks). Tie ir poraini nanomateriāli ar ārkārtīgi lielu iekšējo virsmu. Tieši virsmas izmērs ļauj materiālam uztvert ūdens molekulas, kas atrodas gaisā.
MOF tehnoloģija nav nekas jauns. Pētnieki jau vairāk nekā desmit gadus to aplūko kā vienu no potenciālajiem risinājumiem, kā no atmosfēras iegūt tajā esošās ūdens molekulas. 2025. gada Nobela prēmija ķīmijā tika piešķirta par darbu metālorganisko karkasu jomā, kas pievērsis vēl lielāku uzmanību šo materiālu potenciālajam pielietojumam.
Viena lieta ir iegūt ūdeni laboratorijā, kur visi apstākļi tiek pielāgoti tieši šim procesam. Pavisam cita lieta ir izveidot pilnvērtīgu sistēmu, kas to spēj darīt nekontrolētā vidē, lielā apjomā un piekam ar pieņemamu enerģijas patēriņu.
Galvenā problēma ir nodrošināt pietiekami lielu gaisa plūsmu caur MOF materiālu un vienlaikus efektīvi kontrolēt temperatūru, lai ūdens tiktu gan uztverts, gan atbrīvots.
Ahbstra apgalvo, ka šo problēmu risina ar patentētu Suspended Particle Reactor sistēmu. Tā MOF granulas uztur suspendētā jeb fluidizētā stāvoklī, ļaujot lielākam gaisa daudzumam efektīvi saskarties ar materiālu. Pēc uzņēmuma teiktā, tas ļauj samazināt enerģijas patēriņu un tehnoloģiju izmantot komerciālā mērogā.
ARK maksimālā produktivitāte sasniedz aptuveni 500 litrus ūdens dienā pie 30 °C temperatūras un 30% relatīvā gaisa mitruma. Vēl interesantāk ir tas, ka uzņēmums norāda uz iespēju sistēmu izmantot arī daudz sausākos apstākļos.
Pie 45 °C temperatūras un tikai 10% relatīvā mitruma tā spējot saražot aptuveni 300 litrus ūdens dienā.
Tas ir būtiski, jo tradicionālajiem atmosfēras ūdens ģeneratoriem sausā klimatā rodas nopietnas problēmas.
Kāpēc šī tehnoloģija ir vajadzīga tieši tagad?
Atmosfēras ūdens ieguves tehnoloģijas aktualitāti lielā mērā nosaka klimata pārmaiņas un pieaugošais spiediens uz ūdens resursiem. Dienvideiropā arvien biežāk tiek piedzīvoti ilgstoši sausuma periodi, kuru laikā samazinās gruntsūdeņu un pazemes ūdens rezervju apjoms.
Ahbstra vadītājs Hashems Arouzī stāsta, ka ideja radusies pēc tam, kad viņa īpašumā Ibizā izžuva aka. Pēc uzņēmuma sniegtās informācijas, Ibizā ir vairāk nekā 15 000 īpašumu, kas nav pieslēgti centralizētajai ūdensapgādei un ir atkarīgi no individuāliem ūdens avotiem.
Situācija šādiem īpašumiem kļūst sarežģītāka, jo izžūst ne tikai akas. Arī ūdens piegādes ar autocisternām ir atkarīgas no rezervuāriem, kuru piepildījums ilgstoša sausuma apstākļos samazinās. Savukārt atsāļošanas iekārtu infrastruktūra ne vienmēr spēj nodrošināt ūdeni īpašumiem, kas atrodas ārpus centralizētās sistēmas.
Tieši šādās situācijās ARK mēģina piedāvāt alternatīvu – ūdens avotu, kas nav tieši atkarīgs no akas, rezervuāra vai nokrišņiem konkrētajā vietā.
Vienlaikus svarīgi uzsvērt, ka ūdens iegūšana no gaisa nav bezmaksas process. ARK tipiskos Dienvideiropas klimatiskajos apstākļos patērē aptuveni 10 kW jaudas, un Ahbstra norāda uz enerģijas patēriņu ap 0,48 kWh uz vienu saražotā ūdens litru. Tāpēc daļa potenciālo klientu sistēmu plāno izmantot kopā ar saules enerģijas paneļiem.
Tas nozīmē, ka tehnoloģijas ekonomiskā izdevīguma novērtējumā jāņem vērā ne tikai saražotā ūdens daudzums, bet arī elektrības cena, klimats, sistēmas izmantošanas intensitāte un alternatīvo ūdens piegāžu izmaksas.
No luksusa villām līdz datu centriem
Pirmās ARK iekārtas paredzēts uzstādīt 2027. gada sākumā. Uzņēmums šobrīd koncentrējas uz Dienvideiropas salām un citiem reģioniem, kuros ūdens trūkums ir akūta problēma.
Sistēmas priekšrocība ir iespēja pielāgot MOF materiālu konkrētajiem klimatiskajiem apstākļiem. Ahbstra pašlaik izmanto MOF, kas optimizēts Dienvideiropas salām, bet uzņēmums izstrādā arī risinājumus daudz sausākām teritorijām. Pie lielāka gaisa mitruma sistēma var izmantot arī kondensācijas principu, kas ļauj palielināt ūdens ieguvi vai samazināt enerģijas patēriņu.
Patlaban ARK galvenokārt paredzēta īpašumiem, kuriem nepieciešama neatkarīga ūdensapgāde. Tomēr uzņēmums nākotnē redz daudz plašāku tehnoloģijas pielietojumu.
500 litru dienas jauda varētu būt interesanta būvlaukumiem, attālām infrastruktūras vietām, raktuvēm, humānās palīdzības operācijām un katastrofu seku likvidēšanai. Ahbstra apsver arī iespēju izmantot datu centru radīto siltumu ūdens ieguves procesā.
Tā kā datu centri patērē milzīgu daudzumu elektroenerģijas un gandrīz visa patērētā enerģija galu galā pārvēršas siltumā, tā izmantošana ūdens ražošanai teorētiski varētu kļūt par daļu no efektīvākas enerģijas izmantošanas sistēmas.
Tomēr, kā uzvērts iepriekš, ARK ir dārgs prieks. Lielā cenas zīme nozīmē, ka tā patlaban nav reāla alternatīva parastam ūdensapgādes risinājumam vidusmēra mājsaimniecībai. Arī enerģijas patēriņš joprojām ir būtisks faktors.
Ahbstra plāno palielināt ražošanas apjomus Barselonā un izstrādāt mazākas, energoefektīvākas sistēmas. Ja uzņēmumam izdosies samazināt gan iekārtu cenu, gan elektroenerģijas patēriņu, ūdens iegūšana no gaisa varētu kļūt pieejama daudz plašākam lietotāju lokam.
Pagaidām ARK drīzāk ir dārgs risinājums konkrētai problēmai, nevis universāls veids, kā aizstāt ierastos ūdens avotus. Tomēr tehnoloģijas nozīme var pieaugt līdz ar ūdens trūkuma saasināšanos. Ja akas izžūst, rezervuāros ūdens kļūst mazāk un nokrišņi kļūst neprognozējamāki, iespēja iegūt ūdeni no gaisa var kļūt par vienu no papildu instrumentiem cīņā ar ūdens trūkumu.
