211service.com
Jak wyciągnąć wodę z rzadkiego powietrza, nawet w najsuchszych częściach globu?
Nowe urządzenie zasilane światłem słonecznym może pomóc w rozwiązaniu problemów z niedoborem wody. 13 kwietnia 2017 r.
Naukowcy opracowali urządzenie, które może wysysać wodę z pustynnego nieba, zasilane samym światłem słonecznym. Mają nadzieję, że pewna wersja tej technologii mogłaby w końcu dostarczyć czystą wodę pitną w niektórych najbardziej suchych i najbiedniejszych częściach globu.
Urządzenie jest oparte na nowatorskim materiale, który może wciągać do wielu porów duże ilości wody. Według badań opublikowanych w czasopiśmie Nauka w czwartek kilogram materiału może wychwycić kilka litrów wody każdego dnia przy wilgotności tak niskiej, jak 20 procent, typowej dla suchych regionów.
Technologia może pomóc w rozwiązaniu dużego i narastającego problemu. A raport w zeszłym roku w Postępy w nauce odkryli, że cztery miliardy ludzi, prawie połowa w Indiach i Chinach, boryka się z poważnym niedoborem wody przez co najmniej jeden miesiąc w roku. Oznacza to, że niedobory wody dotykają dwie trzecie światowej populacji. Oczekuje się, że te niedobory – i wynikające z nich konflikty – staną się bardziej powszechne w dużych częściach świata, gdy zmiany klimatyczne nabiorą tempa.
Zespół z MIT opracował technologię w laboratorium Omara Yaghi na Uniwersytecie Kalifornijskim w Berkeley. Kluczowym komponentem jest obiecująca klasa syntetycznych materiałów porowatych zwanych szkieletami metaloorganicznymi, składających się z cząsteczek organicznych połączonych ze sobą atomami metali, których pionierem był Yaghi (patrz A Better Way to Capture Carbon ). Wielkość i chemiczny charakter porów materiału można dostosować do wychwytywania określonych rodzajów cząsteczek lub umożliwienia im przepływu. Materiał ma również ogromną powierzchnię, rzędu boiska piłkarskiego na gram, umożliwiającą wiązanie się z dużą ilością cząstek.
Obrazy skraplacza urządzenia w czasie (po prawej stronie, biegnące od góry do dołu) pokazują stały wzrost kropel wody w ciągu dnia.
W tym przypadku naukowcy zatrudnili wcześniej rozwinięta wersja materiału które Yaghi zoptymalizował, aby skutecznie wychwytywać cząsteczki wody. Prototyp wiąże się z wodą w nocy lub w cieniu. Ale w ciągu dnia światło słoneczne uderzające w materiał dodaje wystarczającą ilość energii, aby przekształcić cząsteczki wody w parę. Z kolei wyślizgują się z porów materiału do sąsiedniej akrylowej obudowy. Skraplacz na dnie naczynia zbiera kropelki wody i kieruje je do komory poniżej, z której można zebrać czystą wodę.
Proces jest całkowicie pasywny, nie wymaga paneli słonecznych, baterii ani dodatkowej energii. Poprzednie technologie pozyskiwania wody ograniczały się do obszarów z: mgła lub inne warunki o wysokiej wilgotności.
Chociaż planują kontynuować udoskonalanie technologii, nie są tak daleko od opłacalnego produktu, mówi Evelyn Wang, szefowa laboratorium badawczego urządzeń MIT. Zauważa, że tego typu materiały już są produkowany masowo , po coraz bardziej przystępnych cenach, przez niemieckiego giganta chemicznego BASF.
Yaghi twierdzi, że tę technologię można połączyć z panelami słonecznymi lub innym sprzętem, aby zwiększyć produkcję wody do celów przemysłowych lub rolniczych. Ale wielką nadzieją, jak mówi, jest to, że te urządzenia mogą stać się wyposażeniem domowym w biedniejszych częściach świata. To pozwoliłoby rodzinom niezawodnie produkować własną wodę zamiast racjonować wszystko, co mogą unieść lub co jest dostępne, ze studni gminnych.