Produkcja wody z powietrza

Fizycy z University of Berkeley i Massachusetts Institute of Technology (MIT) stworzyli gadżet, który może czerpać wodę z suchego powietrza Kalifornii i innych suchych regionów świata wykorzystując tylko energię Słońca. Mowa jest o tym w artykule opublikowanym w czasopiśmie Science.

„Naszym marzeniem było stworzenie autonomicznych domów, zdolnych w całości zaspokoić zapotrzebowanie w wodę, wykorzystujących przyrządy, które napędzane są energią Słońca. Nasz eksperyment to umożliwił. Można powiedzieć, że zrobiliśmy krok w kierunku stworzenia „spersonalizowanej” wody” – powiedział Omar Yaghi z University of California w Berkeley w USA.

Problem dostępu do wody staje się coraz bardziej dotkliwszy dla Ziemi – według szacunków ONZ, do roku 2025 dotknie on ponad 14% mieszkańców naszej planety. Do chwili obecnej istnieją dziesiątki metod i technologii odsalania wody morskiej, z których niektóre są wykorzystywane komercyjnie w bogatych krajach arabskich.

Wszystkie te metody odsalania mają dwie główne wady: są albo zbyt drogie i energochłonne, albo układy czyszczące szybko się zatykają i stają się bezużyteczne. Wszystko to sprawia, że ​​odsalanie z ekonomicznego punktu widzenia jest bezsensowne.

Yaghi i jego koledzy oferują alternatywną metodę uzyskiwania czystej wody pitnej poprzez realizację idei, o której można było9 przeczytać tylko na stronach powieści i filmów science fiction. Udało im się stworzyć system, który pobiera wodę z powietrza, stosując tak zwane struktury metaloorganiczne (MOK).

MOK są złożonymi polimerycznymi materiałami, podobnymi do plastra miodu i charakteryzującymi się bardzo wysoką porowatością i wytrzymałością. Obecnie są wykorzystywane do tworzenia filtrów, które mogą wychwytywać dwutlenek węgla lub wodór i kumulować ogromną ilość tych gazów.

Yaghi, jeden z odkrywców MOK odkrył dwa lata temu, że taki materiał, składający się z cyrkonu i kwasu adypinowego, środka odwapniającego, nie pochłania wodoru, metanu ani innych rodzajów gazów, ale molekuły wody. To naprowadziło go na to, że szkielet można wykorzystać do wyciągania wody z powietrza.

Kierując się tą ideą, połączył siły z inżynierami z MIT i razem stworzyli dość prosty i tani „generator wody”. Działa niezwykle prymitywnie – „piasek” z cząstek MOK pochłania wodę z powietrza, a światło i ciepło Słońca, kierowane przez układ lustra powoduje, że para wodna opuszcza je i kondensuje w naczyniu połączonym z tym urządzeniem.

Podobne urządzenie zawierające kilogram MOK, może wytwarzać około trzech litrów wody przez pół dnia, nawet z suchego powietrza zawierającego 20-30 % wilgotności. Zasadniczo wystarcza to, aby zapewnić osobie potrzebną ilość wody pitnej na jeden dzień.

Według Yagi, struktura MOK może zostać zoptymalizowana i pochłaniać dwa razy więcej wody niż teraz. Jak mają nadzieję naukowcy, ten materiał i jego nowe wersje, a także generatory „przemysłowe”, które napędzają powietrze pod ciśnieniem, pomogą rozwiązać problem dostępu do czystej wody w najbardziej suchych regionach świata.

źródło