در اين اختراع با انتخاب توربين بادي محور عمودي براي استفاده شهري، به دليل صرفه اقتصادي، ابعاد و وزن مناسب، عدم وابستگي به جهت وزش باد و شروع به چرخش در سرعت هاي باد كمتر، نسبت به توربين بادي محور افقي؛ سعي در افزايش راندمان آن شده است. با اعمال تغيير در هندسه توربين، طراحي و تركيب دو نوع پره تحت تاثير همزمان نيروهاي برا و پسا، انتخاب بهينه سطح مقطع براي پره ها، انتخاب چگونگي نصب همزمان هر دو نوع پره (بر اساس عدم تاثير گذاري بر يكديگر) و همچنين بر اساس شبيه سازي و تست مدل در تونل باد براي بررسي نتايج؛ طبق رسم نمودار هاي عملكردي توربين اختراع حاضر، افزايش راندمان تا حدود 40% و شروع سرعت چرخش به حدود (m/s)1.5 رسيده است. با انتخاب ماده ترمو پلاستيكي PLA براي ساخت پره ها، وزن پره ها حدود (g)30 و با انتخاب تراكم شبكه بندي 80% مقاومت آن به حد قابل قبولي رسيده است. ساخت به روش پرينتر سه بعدي دقت را تا حدود (μm)100 بالا برده است. پره هاي توربين اختراع حاضر تركيب 3 عدد نوع ساونيوس راست پره و 3 عدد نوع داريوس مارپيچ و بهينه شده، با قطر روتور (cm)50 و ارتفاع (cm)80 مي باشد.

اختراع حاضر مربوط به يك سيستم نوآورانه برداشت آب از رطوبت هوا، مبتني بر ترموالكتريك براي استحصال آب پايدار و كارآمد است. در حالت كلي سيستم پيشنهادي از المان‌هاي ترموالكتريك، مبدل‌هاي حرارتي سطحي، سيك خنك‌كننده آبي، مبدل حرارتي بازياب و مخزن ذخيره آب توليدي تشكيل شده‌است. سطوح سرد المان‌هاي ترموالكتريك براي كاهش دماي هواي مجاور و نتيجتاً استحصال آب از هواي مرطوب (كاهش دماي هوا تا زير نقطه شبنم) استفاده شده و سطوح گرم آنان توسط يك سيستم خنك‌كاري نوآورانه مدار بسته با سيال آب، خنك مي‌شود. اين سيستم شامل مبدل‌هاي حرارتي سطحي است كه به سطح داغ المان هاي ترموالكتريك متصل بوده و با گردش آب در آنان، حرات از سطح گرم المان‌ها به سيال كاري منتقل مي‌شود. در ادامه، سيال عامل كه از تبادل حرارت با المان‌ها گرم شده است، توسط هواي سرد و خشك خروجي از كانال خنك كننده هوا (هواي سرد و خشكي كه رطوبت آن در تماس با سطوح سرد المان‌هاي ترموالكتريك گرفته شده و از سيستم خارج مي‌شود) در مبدل حرارتي ديگري (مبدل حرارتي بازياب) خنك مي‌شود. پيكربندي پيشنهادي در اين سيستم، ضمن بازيابي اگزرژي هواي سرد خروجي، راندمان سيستم را بهبود مي‌بخشد. تأثير شرايط محيطي بر ميزان آب توليدي، از طريق دو روش ديناميك سيالات محاسباتي (روش شبيه سازي عددي) و آزمايشات تجربي مورد بررسي قرار گرفته و سيستم بر اساس نقطه كاركرد بهينه طراحي شده‌است.