เทคโนโลยี MOF ทำงานอย่างไรภายใน ARK

MOF เป็นโครงสร้างผลึกที่มีพื้นที่ผิวภายในมหาศาล โดย MOF เพียง 1 กรัม มีพื้นที่ผิวเทียบเท่าสนามฟุตบอล สิทธิบัตรของ Ahbstra เรียกว่า 'Suspended Particle Reactor' ซึ่งใช้กระแสลมเพื่อทำให้เม็ด MOF นับล้านลอยตัวอยู่ในถังหมุน ทำให้ทุกพื้นผิวของเม็ด MOF สัมผัสกับอากาศที่ไหลผ่าน โมเลกุลน้ำจะจับกับรูพรุนของ MOF เมื่ออิ่มตัวแล้ว วัสดุนี้จะถูกให้ความร้อนอย่างอ่อนๆ ที่ประมาณ 60°C เพื่อปล่อยไอน้ำที่ถูกกักไว้ จากนั้นไอน้ำจะถูกควบแน่นเป็นของเหลวและผ่านตัวกรองเพื่อทำให้บริสุทธิ์ MOF สามารถนำกลับมาใช้ซ้ำได้ไม่สิ้นสุด โดยดูดซับและปล่อยน้ำในรอบการทำงานซ้ำๆ โดยไม่เสื่อมสภาพ

ประสิทธิภาพ: ARK ทำงานอย่างไรในสภาพความชื้นและอุณหภูมิต่างๆ

ความแตกต่างที่สำคัญคือประสิทธิภาพในสภาพความชื้นต่ำ ที่ความชื้น 10% RH ระบบควบแน่นแบบจุดน้ำค้างทั่วไปจะไม่สามารถทำงานได้ แต่กระบวนการดูดซับด้วย MOF ของ ARK สามารถสกัดโมเลกุลน้ำในระดับโมเลกุล โดยไม่จำเป็นต้องทำให้อากาศทั้งหมดเย็นลง ทำให้ใช้พลังงานน้อยกว่าระบบทั่วไปในสภาพอากาศแห้งแล้ง

แตกต่างจากระบบควบแน่นแบบจุดน้ำค้างอย่างไร

เครื่องผลิตน้ำจากอากาศทั่วไปทำงานโดยการทำให้อากาศเย็นลงต่ำกว่าจุดน้ำค้างเพื่อควบแน่นไอน้ำ ซึ่งต้องใช้พลังงานสูงมากและมักทำไม่ได้จริงเมื่อความชื้นสัมพัทธ์ต่ำกว่า 30-40% ในทางกลับกัน กระบวนการดูดซับของ ARK จะดึงโมเลกุลน้ำออกจากอากาศแห้ง โดย Ahbstra อ้างว่าการใช้พลังงาน 'ต่ำกว่าสิ่งที่มีอยู่ในเอกสารวิชาการใดๆ' สำหรับผลผลิตที่เทียบเท่าในสภาพอากาศแห้ง

การปรับแต่งเคมี MOF ให้เหมาะกับสภาพอากาศท้องถิ่น

ข้อได้เปรียบทางโครงสร้างประการหนึ่งของ ARK คือ MOF แต่ละชนิดมีจุดที่เหมาะสมในการดูดซับน้ำที่แตกต่างกัน บางชนิดทำงานได้ดีในสภาพอากาศแห้ง ในขณะที่บางชนิดทำงานได้ดีในสภาพอากาศชื้น Ahbstra สามารถเลือกหรือสังเคราะห์เคมี MOF เฉพาะภายใน ARK เพื่อให้ตรงกับสภาพอากาศในพื้นที่ที่ติดตั้งเครื่อง ซึ่งหมายความว่าเครื่องเดียวกันสามารถปรับแต่งสำหรับฤดูร้อนเมดิเตอร์เรเนียนที่แห้งแล้งของหมู่เกาะแบลีแอริก (ความชื้นเฉลี่ยประมาณ 20%) ความแห้งแล้งขั้นรุนแรงของสหรัฐอาหรับเอมิเรตส์ หรือเขตร้อนชื้นของเอเชียตะวันออกเฉียงใต้

กลุ่มเป้าหมาย: อสังหาริมทรัพย์นอกระบบในเมดิเตอร์เรเนียนเป็นอันดับแรก

เป้าหมายเริ่มต้นของ Ahbstra คือเจ้าของและนักพัฒนาอสังหาริมทรัพย์นอกระบบ โดยเฉพาะวิลล่าระดับสูงและโรงแรมบนเกาะเมดิเตอร์เรเนียนที่ประสบปัญหาภัยแล้ง เช่น หมู่เกาะแบลีแอริก ซาร์ดิเนีย และหมู่เกาะกรีก อสังหาริมทรัพย์เหล่านี้ประสบปัญหาการขาดแคลนน้ำอย่างรุนแรงและมักต้องพึ่งพาน้ำที่ขนส่งมาในราคาแพง ARK ถูกวางตำแหน่งให้เป็นโซลูชันโครงสร้างพื้นฐานด้านน้ำแบบครบวงจรสำหรับครัวเรือนขนาดใหญ่หรือโรงแรมขนาดเล็ก เครื่องที่สั่งซื้อล็อตแรกมีกำหนดติดตั้งภายในต้นปี 2027

ราคาและการใช้พลังงาน

• ราคา: 150,000 ปอนด์ (แหล่งข่าวในยุโรประบุ 175,000 ยูโร)
• การใช้พลังงาน: กำลังไฟประมาณ 10 kW; ความเข้มข้นของพลังงานอยู่ที่ 0.47-0.70 kWh ต่อลิตร ขึ้นอยู่กับสภาวะแวดล้อม ที่ 0.48 kWh/L จะคิดเป็นค่าไฟฟ้าประมาณ 0.07-0.10 ปอนด์ต่อลิตร ตามอัตราค่าไฟอุตสาหกรรมทั่วไปในยุโรป
• ขนาด: 6.3 x 2.8 x 2.9 ม.
• น้ำหนัก: 4,000 กก.
• ระดับเสียง: 60.9 dB ที่ระยะ 1.8 ม.
• รอบการบำรุงรักษา: ปีละ 2 ครั้ง

การขยายกำลังผลิตและพัฒนาหน่วยขนาดเล็กในอนาคต

Ahbstra มีสำนักงานใหญ่อยู่ที่บาร์เซโลนา (Edificio Gaia, Sant Cugat) และมีแผนจะขยายกำลังการผลิตที่นั่น ARK ในปัจจุบันถูกอธิบายว่าเป็นหน่วยขนาดใหญ่ 'พิสูจน์แนวคิด' บริษัทระบุว่ากำลังพัฒนาหน่วยที่มีขนาดเล็กและราคาถูกลง สำหรับการใช้งานในที่พักอาศัยและเชิงพาณิชย์ในวงกว้าง โดยมีเป้าหมายที่จะลดต้นทุนลงเมื่อเวลาผ่านไป ไทม์ไลน์การพัฒนาของ ARK รวมถึงเครื่องสาธิตขนาด 20 ลิตร/วัน ต้นแบบอัลฟ่าในปี 2024-2025 ที่ใช้ตรวจสอบเทคโนโลยีในระดับใหญ่ และหน่วยก่อนการผลิตที่ประกอบในปี 2026

การประยุกต์ใช้ในวงกว้างที่วางแผนไว้

Ahbstra มองว่าแพลตฟอร์ม MOF ของ ARK สามารถนำไปประยุกต์ใช้ในภาคส่วนที่เผชิญปัญหาการขาดแคลนน้ำได้หลากหลาย :

• เหมืองแร่และการก่อสร้าง — พื้นที่ห่างไกลที่ขาดโครงสร้างพื้นฐานด้านน้ำประปา
• ความช่วยเหลือด้านมนุษยธรรมและการบรรเทาภัยพิบัติ — การจัดหาแหล่งน้ำแบบพึ่งพาตนเองได้อย่างรวดเร็ว
• ศูนย์ข้อมูล — น้ำสำหรับระบบทำความเย็นแบบระเหยในภูมิภาคที่缺水
• อุตสาหกรรมยาและอุตสาหกรรม — น้ำบริสุทธิ์สูงสำหรับกระบวนการผลิต โดยไม่ต้องพึ่งพาระบบประปาของเทศบาล
• การเกษตร — น้ำสำหรับระบบชลประทานแบบหยดในพื้นที่ที่ประสบปัญหาการขาดแคลนน้ำอย่างรุนแรง

การประยุกต์ใช้เหล่านี้ถูกระบุว่าเป็นความทะเยอทะยานในอนาคต มากกว่าที่จะเป็นกลุ่มผลิตภัณฑ์ระยะใกล้ที่ได้รับการยืนยัน นอกจากนี้ บริษัทยังลงทุนในงานวิจัยเพื่อใช้แพลตฟอร์ม MOF เดียวกันสำหรับการดักจับคาร์บอนจากอากาศอีกด้วย

เทคโนโลยี MOF ทำงานอย่างไรภายใน ARK

MOF เป็นโครงสร้างผลึกที่มีพื้นที่ผิวภายในมหาศาล โดย MOF เพียง 1 กรัม มีพื้นที่ผิวเทียบเท่าสนามฟุตบอล สิทธิบัตรของ Ahbstra เรียกว่า 'Suspended Particle Reactor' ซึ่งใช้กระแสลมเพื่อทำให้เม็ด MOF นับล้านลอยตัวอยู่ในถังหมุน ทำให้ทุกพื้นผิวของเม็ด MOF สัมผัสกับอากาศที่ไหลผ่าน โมเลกุลน้ำจะจับกับรูพรุนของ MOF เมื่ออิ่มตัวแล้ว วัสดุนี้จะถูกให้ความร้อนอย่างอ่อนๆ ที่ประมาณ 60°C เพื่อปล่อยไอน้ำที่ถูกกักไว้ จากนั้นไอน้ำจะถูกควบแน่นเป็นของเหลวและผ่านตัวกรองเพื่อทำให้บริสุทธิ์ MOF สามารถนำกลับมาใช้ซ้ำได้ไม่สิ้นสุด โดยดูดซับและปล่อยน้ำในรอบการทำงานซ้ำๆ โดยไม่เสื่อมสภาพ

ประสิทธิภาพ: ARK ทำงานอย่างไรในสภาพความชื้นและอุณหภูมิต่างๆ

ความแตกต่างที่สำคัญคือประสิทธิภาพในสภาพความชื้นต่ำ ที่ความชื้น 10% RH ระบบควบแน่นแบบจุดน้ำค้างทั่วไปจะไม่สามารถทำงานได้ แต่กระบวนการดูดซับด้วย MOF ของ ARK สามารถสกัดโมเลกุลน้ำในระดับโมเลกุล โดยไม่จำเป็นต้องทำให้อากาศทั้งหมดเย็นลง ทำให้ใช้พลังงานน้อยกว่าระบบทั่วไปในสภาพอากาศแห้งแล้ง

แตกต่างจากระบบควบแน่นแบบจุดน้ำค้างอย่างไร

เครื่องผลิตน้ำจากอากาศทั่วไปทำงานโดยการทำให้อากาศเย็นลงต่ำกว่าจุดน้ำค้างเพื่อควบแน่นไอน้ำ ซึ่งต้องใช้พลังงานสูงมากและมักทำไม่ได้จริงเมื่อความชื้นสัมพัทธ์ต่ำกว่า 30-40% ในทางกลับกัน กระบวนการดูดซับของ ARK จะดึงโมเลกุลน้ำออกจากอากาศแห้ง โดย Ahbstra อ้างว่าการใช้พลังงาน 'ต่ำกว่าสิ่งที่มีอยู่ในเอกสารวิชาการใดๆ' สำหรับผลผลิตที่เทียบเท่าในสภาพอากาศแห้ง

การปรับแต่งเคมี MOF ให้เหมาะกับสภาพอากาศท้องถิ่น

ข้อได้เปรียบทางโครงสร้างประการหนึ่งของ ARK คือ MOF แต่ละชนิดมีจุดที่เหมาะสมในการดูดซับน้ำที่แตกต่างกัน บางชนิดทำงานได้ดีในสภาพอากาศแห้ง ในขณะที่บางชนิดทำงานได้ดีในสภาพอากาศชื้น Ahbstra สามารถเลือกหรือสังเคราะห์เคมี MOF เฉพาะภายใน ARK เพื่อให้ตรงกับสภาพอากาศในพื้นที่ที่ติดตั้งเครื่อง ซึ่งหมายความว่าเครื่องเดียวกันสามารถปรับแต่งสำหรับฤดูร้อนเมดิเตอร์เรเนียนที่แห้งแล้งของหมู่เกาะแบลีแอริก (ความชื้นเฉลี่ยประมาณ 20%) ความแห้งแล้งขั้นรุนแรงของสหรัฐอาหรับเอมิเรตส์ หรือเขตร้อนชื้นของเอเชียตะวันออกเฉียงใต้

กลุ่มเป้าหมาย: อสังหาริมทรัพย์นอกระบบในเมดิเตอร์เรเนียนเป็นอันดับแรก

เป้าหมายเริ่มต้นของ Ahbstra คือเจ้าของและนักพัฒนาอสังหาริมทรัพย์นอกระบบ โดยเฉพาะวิลล่าระดับสูงและโรงแรมบนเกาะเมดิเตอร์เรเนียนที่ประสบปัญหาภัยแล้ง เช่น หมู่เกาะแบลีแอริก ซาร์ดิเนีย และหมู่เกาะกรีก อสังหาริมทรัพย์เหล่านี้ประสบปัญหาการขาดแคลนน้ำอย่างรุนแรงและมักต้องพึ่งพาน้ำที่ขนส่งมาในราคาแพง ARK ถูกวางตำแหน่งให้เป็นโซลูชันโครงสร้างพื้นฐานด้านน้ำแบบครบวงจรสำหรับครัวเรือนขนาดใหญ่หรือโรงแรมขนาดเล็ก เครื่องที่สั่งซื้อล็อตแรกมีกำหนดติดตั้งภายในต้นปี 2027

ราคาและการใช้พลังงาน

• ราคา: 150,000 ปอนด์ (แหล่งข่าวในยุโรประบุ 175,000 ยูโร)
• การใช้พลังงาน: กำลังไฟประมาณ 10 kW; ความเข้มข้นของพลังงานอยู่ที่ 0.47-0.70 kWh ต่อลิตร ขึ้นอยู่กับสภาวะแวดล้อม ที่ 0.48 kWh/L จะคิดเป็นค่าไฟฟ้าประมาณ 0.07-0.10 ปอนด์ต่อลิตร ตามอัตราค่าไฟอุตสาหกรรมทั่วไปในยุโรป
• ขนาด: 6.3 x 2.8 x 2.9 ม.
• น้ำหนัก: 4,000 กก.
• ระดับเสียง: 60.9 dB ที่ระยะ 1.8 ม.
• รอบการบำรุงรักษา: ปีละ 2 ครั้ง

การขยายกำลังผลิตและพัฒนาหน่วยขนาดเล็กในอนาคต

Ahbstra มีสำนักงานใหญ่อยู่ที่บาร์เซโลนา (Edificio Gaia, Sant Cugat) และมีแผนจะขยายกำลังการผลิตที่นั่น ARK ในปัจจุบันถูกอธิบายว่าเป็นหน่วยขนาดใหญ่ 'พิสูจน์แนวคิด' บริษัทระบุว่ากำลังพัฒนาหน่วยที่มีขนาดเล็กและราคาถูกลง สำหรับการใช้งานในที่พักอาศัยและเชิงพาณิชย์ในวงกว้าง โดยมีเป้าหมายที่จะลดต้นทุนลงเมื่อเวลาผ่านไป ไทม์ไลน์การพัฒนาของ ARK รวมถึงเครื่องสาธิตขนาด 20 ลิตร/วัน ต้นแบบอัลฟ่าในปี 2024-2025 ที่ใช้ตรวจสอบเทคโนโลยีในระดับใหญ่ และหน่วยก่อนการผลิตที่ประกอบในปี 2026

การประยุกต์ใช้ในวงกว้างที่วางแผนไว้

Ahbstra มองว่าแพลตฟอร์ม MOF ของ ARK สามารถนำไปประยุกต์ใช้ในภาคส่วนที่เผชิญปัญหาการขาดแคลนน้ำได้หลากหลาย :

• เหมืองแร่และการก่อสร้าง — พื้นที่ห่างไกลที่ขาดโครงสร้างพื้นฐานด้านน้ำประปา
• ความช่วยเหลือด้านมนุษยธรรมและการบรรเทาภัยพิบัติ — การจัดหาแหล่งน้ำแบบพึ่งพาตนเองได้อย่างรวดเร็ว
• ศูนย์ข้อมูล — น้ำสำหรับระบบทำความเย็นแบบระเหยในภูมิภาคที่缺水
• อุตสาหกรรมยาและอุตสาหกรรม — น้ำบริสุทธิ์สูงสำหรับกระบวนการผลิต โดยไม่ต้องพึ่งพาระบบประปาของเทศบาล
• การเกษตร — น้ำสำหรับระบบชลประทานแบบหยดในพื้นที่ที่ประสบปัญหาการขาดแคลนน้ำอย่างรุนแรง

การประยุกต์ใช้เหล่านี้ถูกระบุว่าเป็นความทะเยอทะยานในอนาคต มากกว่าที่จะเป็นกลุ่มผลิตภัณฑ์ระยะใกล้ที่ได้รับการยืนยัน นอกจากนี้ บริษัทยังลงทุนในงานวิจัยเพื่อใช้แพลตฟอร์ม MOF เดียวกันสำหรับการดักจับคาร์บอนจากอากาศอีกด้วย