Güneş Kaynaklı Isıtma ve Radyasyonla Pasif Soğutma Performansı ile Atmosferik Su Hasadı Yapan Tekstil Esaslı Hibrit Kompozit Malzeme Tasarımı

TÜBİTAK Projesi, 2209-A - Üniversite Öğrencileri Araştırma Projeleri Destekleme Programı, 2025 - 2026

Proje Türü: TÜBİTAK Projesi
Destek Programı: 2209-A - Üniversite Öğrencileri Araştırma Projeleri Destekleme Programı
Başlama Tarihi: Nisan 2025
Bitiş Tarihi: Nisan 2026

Proje Özeti

Atmosferik su hasadı teknolojisi, su hasadı için kullanılan ortam koşulları ve coğrafik şartlara bağlı yöntemlere kıyasla atmosferde bulunan su moleküllerini herhangi bir enerji kaynağına ihtiyaç duymadan toplayabilen bir teknoloji olması nedeniyle son yıllarda küresel su kıtlığını gidermek için umut verici bir teknoloji olarak karşımıza çıkmaktadır. Yüksek oranda enerji gereksinimi ve tek bir mekanizmaya ile su hasadı yaptıkları için düşük su toplama performansı, ölçeklenebilir üretim olanaklarına sahip olmama gibi limitler, günümüzde atmosferik su hasadı teknolojileri ile ilgili karşılaşılan darboğazlardır. Belirtilen sorunların çözümüne yönelik bu proje kapsamında basit, ölçeklenebilir ve sürdürülebilir bir şekilde çevreye uyumlu geniş bir bağıl nem aralığında (<10) yüksek oranda sorpsiyon mekanizması ile su toplama performansına sahip tekstil esaslı kompozit malzemelerin geliştirilmesi amaçlanmıştır. Geliştirilecek tekstil esaslı kompozit malzemesi, absorplanan suyun desorpsiyonu için güneş ışınlarını ısı enerjisine dönüştürme etkisine sahip lityum klorür-ileri dönüştürülmüş grafen nanoplate emdirilmiş viskon dokusuz yüzey sorbent tabaka ve suyun sorpsiyonu ve yoğuşması için pasif radiyatif soğutma etkisine sahip gözenekli poliüretan-silisyum dioksit film tabakasından oluşacaktır. Sorbent tabakasının sahip olduğu yüksek güneş ışığı absorplama oranı gün içerisinde güneş ışığı kaynaklı ısıtma fonksiyonu oluşturarak absorplanan su buharı moleküllerinin desorpsiyonunu enerji harcamadan sağlayacaktır. Bunun yanı sıra üretilecek kompozit yapının radiyatif pasif soğutma fonksiyonuna sahip gözenekli film tabakası yüksek IR yayılımı (emisivite) ile özellikle gece saatlerinde su buharı moleküllerinin sorpsiyonu ve yoğuşmasına neden olacaktır. Herhangi bir dış enerji kaynağına ihtiyaç duymadan ısıtma-soğutma hibrit mekanizmaları ile etkin ve verimli atmosferik su hasadı yapabilecek kompozit malzemenin önceki çalışmalardan farklı olarak sorbent olarak özellikle büyük ölçekli üretime uygun konvansiyonel tekstil malzemesi ve ileri dönüştürülmüş partiküller ile geliştirilmesi sonucu; son yıllarda yaşanan su kıtlığına çare olmanın yanı sıra enerji tasarrufu sağlayacak uygun maliyetli ve sürdürülebilir bir su hasadı teknolojisi elde edilecektir.