وقتی ارتشی برای انجام عملیات رزمی اعزام می شود، یکی از حیاتی ترین نیازهای آن آب است. هر سرباز روزانه به چند لیتر آب نیاز دارد، و این آب باید قابل شرب و ایمن باشد. از آنجا که ارتش ها معمولاً در مناطقی مستقر می شوند که آب آشامیدنی به وفور در دسترس نیست، این موضوع به یک چالش لجستیکی بزرگ تبدیل می شود. بدین ترتیب، پرسش اصلی این است:

چگونه می توان صدها هزار لیتر آب تمیز را برای نیروهای مستقر در مناطق خشک و دورافتاده تأمین کرد؟

پیش از این، تنها چند گزینه وجود داشت: انتقال مداوم آب از بیرون، تصفیه منابع غیرقابل شرب محلی، یا یافتن منبعی در همان منطقه برای بهره برداری. اما اکنون راه دیگری نیز وجود دارد؛ تولید آب از هوای اطراف!

شرکت AirJoule Technologies Corporation در همکاری با مرکز مهندسی تحقیقات و توسعه ارتش آمریکا (ERDC) دقیقاً در حال انجام همین کار است: استفاده از گرمای هدررفته برای استخراج آب از رطوبت موجود در هوا.

اگرچه رطوبت گیری از هوا (Dehumidification) فناوری جدیدی نیست، اما روش های فعلی هنوز به اندازه کافی توانمند و فشرده نیستند تا برای شرایط سخت و خشن عملیات نظامی مناسب باشند. هدف این همکاری، ترکیب فناوری موجود AirJoule با سامانه های بازیابی حرارت ژنراتورهای تاکتیکی ERDC است.

در صورت موفقیت، سربازان می توانند، در تئوری، مستقیماً از هوای محیط، آب آشامیدنی سالم و تمیز به دست آورند.

شرکت AirJoule بدون دستاورد وارد این قرارداد تحقیقاتی جدید نشده است، زیرا این شرکت از قبل یک فناوری اختصاصی در اختیار داشت که ارتش آمریکا را به همکاری ترغیب کرده است. فناوری AirJoule با رطوبت زدایی از هوا، آب مقطر بدون مواد شیمیایی PFAS تولید می کند. در این سیستم، هوا از میان جاذب هایی با پوشش مواد جذب کننده (مشابه ژل سیلیکا) عبور داده می شود تا بخار آب موجود در آن جذب شود. پس از این مرحله و زمانی که سیستم از آب پر شد، وارد یک محفظه خلأ می شود و حرارت هدررفته برای بهبود فرآیند جداسازی به آن اضافه می گردد. این کار باعث آزاد شدن بخار آب می شود که در نهایت در کندانسور خلأ به مایع تبدیل می شود. هر دو مرحله جذب و آزادسازی به صورت هم زمان انجام می شوند تا فرآیند تولید آب کارآمدتر باشد.

محصول تجاری فعلی شرکت، دستگاهی به نام A1000 است که می تواند در شرایط محیطی با دمای بین 5 تا 50 درجه سانتیگراد، روزانه تا 3,000 لیتر آب تولید کرده و انرژی بسیار کمی مصرف کند. وزن این سیستم کمی کمتر از 5 تن است، بنابراین برای همه نوع عملیات نظامی مناسب نیست. با این حال، برای پایگاه های عملیاتی موقت، کشتی های جنگی و مراکز ثابت نظامی کاملاً کاربردی است. با این وجود، ارتش ایالات متحده به دنبال نمونه ای بادوام تر و کارآمدتر از این فناوری است.

هدف اصلی این پروژه تحقیقاتی مشترک، ساخت سامانه ای کوچک تر و مقاوم تر است که بتواند همراه با ژنراتورهای مورد استفاده در ارتش کار کند. این ژنراتورها حرارت هدررفته لازم را تأمین می کنند تا فرآیند استخراج آب از هوا را ممکن سازند. با توجه به فناوری موجود، هنوز تا ساخت نمونه ای در ابعاد کوله پشتی که بتوان آن را در میدان نبرد حمل کرد، فاصله زیادی وجود دارد. با این حال، اگر ارتش آمریکا بتواند در پایگاه های عملیاتی و دیگر مناطق، با کارآیی بالا از هوا آب آشامیدنی استخراج کند، می تواند هزینه ها را به شکل چشمگیری کاهش داده و بهره وری انرژی را در تأمین آب نیروهای خود افزایش دهد.