Навіть у пустелі інноваційний пристрій видобуває прісну воду з повітря

Кожного дня нас оточує вода, яка висить у повітрі у вигляді невидимої пари. Ідея збирання цієї води має глибоке коріння в науково-фантастичній культурі – коли ми вперше зустріли Люка Скайуокера на пустельній планеті Татуїн, він працював на паровій фермі свого дядька – але подібні пристрої також з’явилися і в реальному світі.

Одна з найбільших проблем, з якою стикаються інженери при розробці водозбиральних машин, полягає в тому, як зберегти пристрій прохолодним. Щоб утворювати водяну пару, пристрій повинен бути холоднішим, ніж повітря навколо нього. Це може означати використання охолоджуючого вентилятора, що може виявитися доцільним в районах з легким доступом до електроенергії, але не в нерозвинених регіонах, де дефіцит води є найгіршим. Пошук іншого рішення є ключовим.

У дослідженні, опублікованому минулого тижня в журналі Science Advances, дослідники Каліфорнійського університету в Берклі продемонстрували унікальний підхід до збору води, який дозволив їм видобувати питну воду з повітря пустелі без необхідності використання зовнішньої енергії. Концептуальний пристрій може прокласти шлях до дешевого постачання чистої води в посушливі регіони.

“Вперше ми демонструємо, що ви можете збирати придатну для пиття кількість чистої води з сухого повітря пустелі щодня, використовуючи, по суті, лише просту дешеву коробку, без додаткової енергії і електрики, крім природного сонячного світла”, – розповів Digital Trends Омар Ягі, професор хімії в Каліфорнійському університеті в Берклі, який винайшов деякі з основних технологій, що лежать в основі розробки. “Все це можливо завдяки революційному пористому новому матеріалу всередині коробки, який називається метало-органічний каркас”.

Металоорганічний каркас (або MOF) – це високопористий матеріал з внутрішніми порожнинами і каналами, які надають йому величезну площу поверхні. За словами Ягі, металоорганічний каркас розміром з цукровий кубик має внутрішню площу поверхні, що дорівнює площі футбольного поля. “Така велика площа поверхні забезпечує високу ємність для захопленої води”.

Пристрій, розроблений Ягі та його командою, є, строго кажучи, коробкою в коробці. Внутрішня коробка заповнена MOF, що складаються, в даному випадку, з органічного матеріалу і дорогого металу цирконію. Кришка зовнішньої коробки залишається відкритою на ніч (коли прохолодне вологе повітря вривається всередину і поглинається МНП), і закритою вдень (коли сонячне світло нагріває коробку, молекули води вириваються з МНП, і конденсуються у вигляді крапель на внутрішній стороні зовнішньої коробки). Звідти Ягі та його команда вручну збирали краплі за допомогою піпетки.

Під час випробування в Скоттсдейлі, штат Арізона, комбайн зібрав всього близько семи унцій води –

Він визнав, що попереду ще багато кроків, перш ніж такий пристрій може з’явитися на ринку – в тому числі збільшення масштабу пристрою для уловлювання більшої кількості пари і експерименти з новими, дешевшими MOF – але Ягі оптимістично налаштований на те, що така технологія може колись забезпечити питною водою людей, які її потребуватимуть.

Рекомендації редакції

Зробити м’ясо з повітря? Неможливо. Але цей стартап все одно це робить

• Футуристична маска фільтрує забруднене повітря для велосипедистів та бігунів
• Інженерний пісок може видаляти неприємні токсини для виробництва питної води
• Ці живі сонячні батареї виробляють енергію навіть у погану погоду
• Електрифікована “туманна арфа” може зробити електростанції більш стійкими

Source: digitaltrends.com