Produkcja wody w suchym powietrzu to rzeczywistość

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2023-12-16 16:14

Fizycy z University of Berkeley i Massachusetts Institute of Technology (MIT) stworzyli gadżet, który może wydobywać wodę z suchego powietrza Kalifornii i innych suchych regionów świata przy użyciu wyłącznie energii słonecznej, zgodnie z artykułem opublikowanym w czasopismo Nauka.

"Naszym marzeniem jest stworzenie w pełni samowystarczalnych domów, które mogą być w pełni zasilane przez te urządzenia zasilane energią słoneczną. Nasz eksperyment to umożliwił. Można powiedzieć, że zrobiliśmy krok w kierunku stworzenia "spersonalizowanej" wody ", mówi Omar Yaghi) z Uniwersytetu z Kalifornii w Berkeley (USA).

Problem dostępu do wody staje się coraz bardziej dotkliwy dla Ziemi – według szacunków ONZ do 2025 r. dotknie ponad 14% mieszkańców świata. Obecnie istnieje kilkadziesiąt metod i technologii odsalania wody morskiej, z których niektóre są nawet wykorzystywane na skalę przemysłową w bogatych krajach arabskich.

Wszystkie te techniki odsalania mają dwie główne wady – są albo zbyt drogie i energochłonne, albo systemy uzdatniania szybko się zapychają i stają się bezużyteczne. Wszystko to sprawia, że odsalanie jest bez znaczenia z ekonomicznego punktu widzenia.

Yagi i jego koledzy proponują alternatywną metodę pozyskiwania czystej wody pitnej, realizując ideę, która wcześniej znajdowała się tylko na łamach powieści i filmów science fiction. Udało im się stworzyć system, który wydobywa wodę z powietrza za pomocą tzw. rusztowań metaloorganicznych (MOF).

MOC to złożone materiały polimerowe o strukturze plastra miodu, charakteryzujące się bardzo dużą porowatością i wytrzymałością. Dziś są wykorzystywane do tworzenia filtrów zdolnych do wychwytywania dwutlenku węgla lub wodoru i wyłapywania ogromnych ilości tych gazów.

Yagi, jeden z pionierów MKOl, odkrył dwa lata temu, że podobny materiał składający się z cyrkonu i kwasu adypinowego, środka odkamieniającego, nie pochłania wodoru, metanu ani innych rodzajów gazów, ale cząsteczki wody. To podsunęło mu pomysł, że ramki można wykorzystać do wyciągania wody z powietrza.

Mając to na uwadze, połączył siły z inżynierami z MIT i wspólnie stworzyli dość prosty i tani „generator wody”. Działa niezwykle prymitywnie – „piasek” cząsteczek IOC pochłania wodę z powietrza, a światło i ciepło Słońca kierowane na nie przez system luster sprawiają, że para wodna opuszcza je i kondensuje w naczyniu podłączonym do tego odsalania Zakład.

Takie urządzenie, zawierające kilogram IOC, może wyprodukować około trzech litrów wody w ciągu pół dnia, nawet z dość suchego powietrza o wilgotności 20-30%. W zasadzie to wystarczy, aby zapewnić osobie niezbędną ilość wody pitnej dziennie.

Według Yagi, strukturę IOC można zoptymalizować i będzie on absorbował dwa razy więcej wody niż teraz. Naukowcy mają nadzieję, że ten materiał i jego nowe wersje, a także „przemysłowe” generatory wydmuchujące powietrze pod ciśnieniem, pomogą rozwiązać problem dostępu do czystej wody w najbardziej suchych częściach świata.