미국고등연구프로그램청(DARPA)은 다음과 같은 개발을 시작했습니다. 대기 중에 존재하는 습기로부터 식수를 추출하는 장치, 대기 물 추출(Atmospheric Water Extraction)의 약어 AWE로 식별됩니다. 이 프로그램은 두 가지 보완적인 접근 방식을 기반으로 합니다.
- 전투에서 150명의 병력을 공급하기 위해 주변 습도에서 충분한 식수를 추출할 수 있는 차량 장착 장비입니다.
- 전투에 참가하는 사람에게 필요한 물을 공급할 수 있는 개별 장비
물은 실제로 전투 지역에 참여하는 군대의 주요 병참 발자국을 나타내며 이러한 군대에 식수 병을 공급하기 위한 병참망은 무겁고 노출도가 높습니다. 따라서 군대 또는 각 구성원에게 강, 비 또는 호수와 같은 전통적인 수원이 없는 곳에서 자체 식수를 생산할 수 있는 능력을 제공하는 것은 작전의 이동성과 자율성을 위한 확실한 자산이 될 것입니다.
이를 달성하기 위해 DARPA 엔지니어들은 물류 문제를 대체하지 않도록 적은 양의 에너지를 사용하여 대기 중에 존재하는 물을 흡수하고 응축할 수 있는 새로운 메타 물질을 사용할 것입니다. 이 기술은 다음에서 비롯됩니다. 캘리포니아주 버클리대학교 연구진이 시작한 연구 2017년에 MIT(Massachusetts Institute of Technology) 엔지니어의 도움을 받아 태양 에너지로 구동되는 대기 물 추출기를 시연했습니다. 이는 금속 원자와 유기 분자의 분자 수준에서의 결합인 금속-유기 구조용 MOF의 사용을 기반으로 하며 매우 낮은 에너지 섭취로 공기에서 습기를 추출할 수 있는 초다공성 재료를 생성합니다.
그러나 특히 극도로 민감한 재료를 기반으로 하는 이 실험실 기술을 가혹한 전투 임무를 견딜 수 있는 장비로 전환하는 것은 여전히 어려운 과제입니다. 또한, 사용되는 MOF는 이러한 유형의 사용을 만족시키기 위해 충분한 기간 동안 집중적으로 사용할 수 있어야 합니다. 마지막으로, 언젠가 서비스를 시작하려면 예산 관점에서 모든 것이 감당할 수 있어야 합니다.
또한 이 기술이 신뢰할 수 있고 저렴하다면 특정 고립된 인구에게 식수를 공급하는 데 매우 효과적인 솔루션이 될 수 있는 것으로 보입니다. 그러나 만약 확산된다면, 특히 이슬에 의해 수집된 공기 중의 습도 덕분에 사막 지역에서 생존하는 동식물에 대한 환경 영향을 평가하는 것도 필요합니다. 대기 중 물을 대량으로 추출하면 습도 수준이 민감한 지점까지 떨어지게 되어 사막 지역의 생태계에 심각한 변화를 가져올 수 있습니다.
DARPA가 접근한 기술과 이를 사용하는 방식이 1965년에 출판된 Franck Herbert의 SF 소설 Dune의 Distillates 및 Wind Trap과 매우 유사하다는 점이 흥미롭습니다. Arakis 또는 Dune이라는 독특하고 건조한 행성의 사람들은 휴대용 장비를 사용하여 호흡, 땀, 소변을 통해 몸에서 배출되는 물을 수집하여 사막에서 여분의 물로 몇 주 동안 생존할 수 있습니다. 사막의 큰 열 진폭을 이용하여 대기 중의 물의 응축을 강조하는 재료를 사용하여 바람막이 및 이슬 수집기가 제시됩니다.