13-летний школьник собрал установку, добывающую воду из воздуха для ферм в засушливых регионах

Рой Ким, ученик средней школы Уитфорд в орегонском Бивертоне, вышел в число десяти финалистов конкурса 3M Young Scientist Challenge с камерой, которая конденсирует атмосферную влагу в питьевую и поливную воду.

Изобретение нацелено на фермеров в засушливых районах, где привычные источники истощаются.

В основе лежит модуль Пельтье. При пропускании тока через спай двух разнородных полупроводников одна сторона элемента охлаждается, а вторая нагревается, и холодная поверхность опускается ниже точки росы. Влага из проходящего воздуха оседает на ней конденсатом и стекает в накопитель.

Привлекательность схемы в отсутствии движущихся частей и компрессора. Термоэлектрический модуль работает от постоянного тока, что позволяет питать его от солнечной панели прямо в поле. Обратная сторона в невысоком КПД, из-за чего подобные установки обычно проигрывают классическим холодильным циклам по объёму выработки на ватт.

Масштаб задачи Ким подкрепляет статистикой министерства сельского хозяйства США. С 2010 по 2020 год сельское хозяйство оставалось одним из крупнейших потребителей подземных и поверхностных вод в стране, а на орошение приходилось 47 процентов всего забора пресной воды. Около 212 714 хозяйств зависят от природных источников для полива.

Мотивацию участия в конкурсе школьник объясняет желанием показать разработку широкой аудитории. По его словам, чем больше людей узнают о проблеме и о возможном решении, тем выше шанс, что её острота снизится.

Конкурс проводят компания 3M и образовательная платформа Discovery Education для учеников с пятого по восьмой класс:

• финалистам в возрасте от 11 до 14 лет назначают персонального наставника из числа учёных 3M

• каждый участник обязан найти повседневную проблему и представить решение в видеоролике на одну-две минуты

• финал проходит в Инновационном центре 3M в Сент-Поле, штат Миннесота

• главный приз составляет 25 000 долларов вместе с титулом главного юного учёного США

Ким пока остаётся одним из десяти финалистов, а титул и денежный приз достанутся только одному.