ผลิตน้ำจากอากาศ Moisture Vaporator ต้นแบบจาก Star Wars สู่โลกแห่งความจริง

ดร.จักรกฤษณ์ สิริริน

แน่นอนว่า แฟนพันธุ์แท้ภาพยนตร์เรื่อง Star Wars โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ในตอน A New Hope (ชุดแรก แต่เป็นภาค 4) ย่อมต้องคุ้นเคยกับ Moisture Vaporator กันเป็นอย่างดี

Moisture Vaporator ในหนัง Star Wars คือเทคโนโลยีสร้างน้ำจืดในพื้นที่ทุรกันดาร ไร้ซึ่งแหล่งน้ำ และฝนทิ้งช่วงอย่างยาวนาน

Moisture Vaporator คือเครื่องรวบรวมความชื้นจากอากาศอันว่างเปล่า และกลั่นออกมาเป็นน้ำสะอาดสำหรับอุปโภคบริโภคในท้องเรื่อง Star Wars

เป็นกลไกจับการระเหยของน้ำในอากาศที่ติดแผง Solar Cell ล้ำยุคในปี ค.ศ.1977

โดยภายใน Moisture Vaporator อุปกรณ์ทรงสูง บรรจุด้วยหลอดความร้อนสำหรับกลั่น และหลอดฆ่าเชื้อก่อนส่งน้ำสะอาดออกทางท่อ หลังจากดึงความชื้นในอากาศเข้ามาในเครื่อง

การปรากฏตัวของ Moisture Vaporator ทำให้ Luke Skywalker พระเอกในท้องเรื่อง Star Wars ต้องตื่นตะลึงพรึงเพริดไปกับความคิดที่ล้ำหน้าเช่นนี้

 

ในโลกแห่งความเป็นจริง โลกของเราเต็มไปด้วยพื้นที่ทุรกันดาร ไม่มีแหล่งน้ำ และฝนขาดช่วงยาวนานมากมายหลายแห่ง จึงทำให้นักวิทยาศาสตร์กลุ่มหนึ่ง ได้แรงบันดาลใจจาก Moisture Vaporator ในภาพยนตร์ Star Wars

ก่อนหน้านี้ Simon Dai แห่ง University of Texas ได้ริเริ่มพัฒนาเทคโนโลยีที่สามารถดึงน้ำจากอากาศ โดยได้เคยตีพิมพ์บทความในวารสาร Proceedings of the National Academy of Sciences แสดงวิธีการดึงน้ำจากอากาศที่น่าทึ่ง

ซึ่งถือเป็นต้นกำเนิดการรังสรรค์ Moisture Vaporator ขึ้นมาในโลกแห่งความจริงอันโหดร้ายนี้เป็นผลสำเร็จ

โดยเฉพาะอย่างยิ่ง การเกิดขึ้นของ Uravu Labs ในปัจจุบัน

 

Swapnil Shrivastav ผู้ก่อตั้ง Uravu Labs ยอมรับว่า ได้รับแรงบันดาลใจจาก Moisture Vaporator ในหนัง Star Wars

“ส่วนหนึ่งในแรงบันดาลใจของเรา แน่นอนว่า มาจากภาพยนตร์เรื่อง Star Wars ภาค A New Hope ที่มีการใช้อุปกรณ์ผลิตน้ำจากอากาศ ซึ่งมีชื่อว่า Moisture Vaporator” Swapnil Shrivastav กล่าว

“ผมก็เลยเกิดความคิดว่า ทำไมเราไม่ลองทำดูบ้าง” Swapnil Shrivastav กล่าว และว่า “บอกตรงๆ ว่า นี่เป็นโครงการที่มาจากความอยากรู้อยากลอง”

Moisture Vaporator เวอร์ชั่นอินเดียของ Uravu Labs เป็นเครื่องผลิตน้ำจากอากาศ โดยใช้ “สารดูดความชื้นเหลว” ซึ่งจะดูดซับความชื้น หรือละอองน้ำขนาดเล็กในอากาศเอาไว้

จากนั้น ใช้ไฟฟ้าจากแผง Solar Cell ทำความร้อน จนสารดูดความชื้นมีอุณหภูมิสูงขึ้นถึง 65 องศาเซลเซียส และปลดปล่อยความชื้นออกมา

โดยที่ต่อมา ไอความชื้นนี้จะถูกทำให้ควบแน่นจนกลายเป็นน้ำดื่ม

ซึ่งกระบวนการทั้งหมดนี้ จะใช้เวลาราว 12 ชั่วโมง โดยในปัจจุบัน Moisture Vaporator หนึ่งเครื่อง สามารถผลิตน้ำได้มากถึง 2,000 ลิตร

 

ข้ามไปอีกซีกโลกหนึ่ง ณ ประเทศเคนยา Majik Water บริษัทของ Beth Koigi ได้ผลิตเครื่องดึงน้ำจากอากาศเช่นเดียวกับ Uravu Labs โดยสามารถผลิตน้ำสะอาดได้ 500 ลิตร ภายในเวลา 24 ชั่วโมง

เครื่องผลิตน้ำจากอากาศของ Majik Water ใช้วิธีทำให้อากาศชื้นเย็นตัวลง จนไอน้ำควบแน่นกลายเป็นหยดน้ำในสถานะของเหลว เมื่ออุณหภูมิถึงจุดน้ำค้าง หรือ Dew Point

ส่วนอีกวิธีหนึ่งที่กล่าวไปข้างต้น เป็นของ Uravu Labs ที่ใช้วัสดุดูดความชื้น หรือ Hygroscopic Material เป็นตัวซับความชื้นในอากาศ ก่อนจะแยกเอาไอน้ำออกมาด้วยกระบวนการให้ความร้อน

อีกวิธีหนึ่ง ใช้การสร้างความเย็นเพื่อควบแน่นหยดน้ำในอากาศ โดย Veragon บริษัทสัญชาติอิตาลี ซึ่งมีเครื่องผลิตน้ำจากอากาศติดตั้งอยู่ทั่วโลก ทั้งในตะวันออกกลาง แอฟริกา และอเมริกาใต้

Stephen White ผู้อำนวยการของ Veragon บอกว่า “ตัวอย่างพื้นที่ส่วนใหญ่ของกัมพูชาที่ขาดแคลนน้ำ ทำให้ Veragon เราขายน้ำที่ผลิตจากอากาศได้ดี”

อย่างไรก็ตาม ในปัจจุบัน ราคาต่อหน่วยของการผลิตน้ำจากอากาศยังคงสูง เช่น อุปกรณ์ของ Veragon ที่มีราคาราว 60,000-70,000 ดอลลาร์สหรัฐ หรือประมาณ 2,200,000-2,500,000 บาทต่อเครื่อง

ส่วนราคาของ Majik Water มีราคาที่ย่อมเยากว่า คือเครื่องละ 18,000 ดอลลาร์สหรัฐ หรือราว 660,000 บาท

ทั้งนี้ “องค์การอาหารและการเกษตรแห่งสหประชาชาติ” หรือ FAO (Food and Agriculture Organization of the United Nations) ระบุว่า ปัจจุบัน ประชากรโลกราว 4,000 ล้านคน หรือกว่า 50% ประสบกับภาวะขาดแคลนน้ำอย่างน้อย 1 ครั้งต่อเดือน

โดยในปี ค.ศ.2025 ที่จะถึงนี้ FAO คาดว่า จะมีประชากรโลกถึง 1,800 ล้านคน ต้องอยู่อาศัยในภูมิประเทศที่ขาดแคลนน้ำอย่างสิ้นเชิง

 

แล้วเทคโนโลยีผลิตน้ำจากอากาศแบบ Moisture Vaporator ในหนังเรื่อง Star Wars จะเป็นคำตอบสุดท้ายต่อปัญหาการขาดแคลนน้ำสะอาดได้จริงหรือไม่?

Global Market Insights ระบุว่าในปี ค.ศ.2022 มูลค่าตลาดของเครื่องผลิตน้ำจากอากาศอยู่ที่ 3,400 ล้านดอลลาร์สหรัฐ และคาดว่าจะเพิ่มขึ้นเป็น 13,500 ล้านดอลลาร์สหรัฐ ในปี ค.ศ.2032

ทำให้บรรดาผู้ผลิตต่างๆ มุ่งหน้าลดต้นทุน เพื่อเครื่องผลิตน้ำจากอากาศมีราคาถูกลง และประหยัดพลังงานมากขึ้น

โดยเฉพาะอย่างยิ่ง การวิจัยและพัฒนานวัตกรรมคอมเพรสเซอร์ หรืออุปกรณ์แลกเปลี่ยนความร้อน และสารดูดความชื้นชนิดใหม่ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง การปรับปรุงระบบจ่ายพลังงานให้มีประสิทธิภาพมากขึ้น

Swapnil Shrivastav แห่ง Uravu Labs บอกว่า “คงต้องใช้เวลาอีกพักใหญ่ในการผลิตเครื่องดึงน้ำจากอากาศในระดับอุตสาหกรรม เพราะนั่นจะทำให้ต้นทุนถูกลงเป็นอย่างมาก” Swapnil Shrivastav กล่าว และว่า

“มิฉะนั้น รัฐบาลประเทศต่างๆ คงจะต้องหันมาให้การสนับสนุนพวกเรา แต่พูดก็พูดเถอะ แม้พวกผมจะลงทุนลงแรงขนาดนี้ ยังหาผู้สนับสนุนในอินเดียไม่ได้เลยสักราย”

 

Swapnil Shrivastav บอกต่อไปว่า สิ่งที่พวกเขาทำได้ในปัจจุบัน เป็นเพียงแค่การขายน้ำดื่มที่ผลิตจากอากาศให้กับลูกค้าในภาคบริการ เช่น ธุรกิจโรงแรม ประมาณ 40 แห่ง

แปลไทยเป็นไทยก็คือ น้ำดื่มเหล่านี้จะไปถึงแค่มือแขกของโรงแรม สปา และร้านอาหาร แทนที่จะเป็นชาวบ้านในชนบทห่างไกลที่ขาดแคลนแหล่งน้ำ ซึ่งเป็นเป้าหมายของ Uravu Labs

Swapnil Shrivastav ชี้ว่า แม้ปัจจุบัน เครื่องดึงน้ำจากอากาศของ Uravu Labs จะยังมีราคาแพง แต่การที่เราสามารถผลิตน้ำได้ในสถานที่ซึ่งมีการอุปโภคบริโภคจริง ถือเป็นข้อดีที่ช่วยลดต้นทุนค่าใช้จ่ายในการขนส่ง

ปัจจุบัน Uravu Labs กำลังลงมือวิจัยและพัฒนาสารดูดความชื้นแบบใหม่เพื่อทำให้กระบวนการดูดซับความชื้นจากอากาศมีประสิทธิภาพสูงขึ้น

Swapnil Shrivastav บอกว่า Uravu Labs กำลังค้นคว้าวิธีลดอุณหภูมิที่ต้องใช้ในการทำความร้อนจาก 60 องศาเซลเซียส มาเป็น 40 องศาเซลเซียส

นอกจากนี้ พวกเขายังมีแผนติดตั้งระบบผลิตน้ำจากอากาศที่ Data Center ขนาดใหญ่ซึ่งอุดมไปด้วย Server จำนวนมากในอินเดีย และสิงคโปร์ เนื่องจากอุปกรณ์คอมพิวเตอร์ในศูนย์ข้อมูลเหล่านี้ก่อให้เกิดความร้อนมหาศาล

ซึ่ง Uravu Labs มองว่า สามารถนำมาใช้ผลิตน้ำได้โดยไม่ให้เกิดความสูญเปล่า

“หากโครงการประสบความสำเร็จ จะสามารถลดการบริโภคน้ำจืดจากแหล่งน้ำดั้งเดิมได้ถึง 95% เนื่องจากระบบผลิตน้ำของ Uravu Labs จะจับความร้อนที่ปล่อยออกมาจากคอมพิวเตอร์ทั้งหมด แล้วเปลี่ยนมันให้กลายเป็นน้ำดื่มเย็นๆ ให้พนักงาน”

ทั้งนี้ ปัญหาการขาดแคลนน้ำไม่ใช่เรื่องใหม่ในหลายประเทศ โดยเฉพาะอย่างยิ่งโซนซีกโลกใต้ที่กำลังเผชิญภัยแล้ง ซึ่งเกิดจากการเปลี่ยนแปลงของสภาพภูมิอากาศอย่างหนักนั่นเอง