Събиране на вода от сух въздух с помощта на слънчева светлина и малко химия
Miscellanea / / November 29, 2021
Значението на водата не трябва да се подценява. Той е от съществено значение за човешкото здраве и за много аспекти на световната икономика. Те включват производствения и енергийния сектор. Докато водата е основна необходимост, без която не бихме могли да оцелеем, тя понякога се използва безотговорно и това трябва да се промени.
![Основна водна реколта](/f/516f6670e2e7fd415348e312c2807501.png)
Въпреки че е незаменим ресурс, приблизително две трети от световното население е изправено пред сериозния проблем с недостига на вода. Освен това се намират около една трета от световните басейни на подземни води неустойчиво изчерпани. С намаляващите запаси от подпочвени води и голям брой хора със силно ограничен достъп до питейна вода, своеобразна намеса е необходимо.
Не всичко обаче е загубено, особено не с Омар Яги от UC Berkeley (Калифорнийския университет, Бъркли) по случая. Неговата работа върху метално-органични рамки (MOFs) го накара да се обедини с Евелин Уанг от Масачузетския технологичен институт (Масачусетски технологичен институт), за да създаде система за събиране на вода, способна да работи в сух климат при ниво на влажност само 20 на цент.
Метално-органични рамки
Това МФ е особено добър в улавянето на водни молекули при условия на ниска влажност
МФ кристалите са демонстрирани по-рано в други приложения, като улавяне на въглероден диоксид от отработени газове и други химически употреби. Сега е тяхното време да блеснат в областта на събирането на вода.
В МФ използван в устройството за събиране на вода на Yaghi и Wang, използва комбинация от цирконий и адипинова киселина. Това МФ е особено добър в улавянето на водни молекули при условия на ниска влажност.
Събиране на вода с помощта на металоорганични рамки
Прототипът на екипа успя да събере 2,8 литра вода за период от 12 часа.
За да е жизнеспособно устройство за събиране на вода, то трябва да може да функционира ефективно с минимални енергийни изисквания.
Пълното устройство се състои от МФ кристали, притиснати между слънчев абсорбер и кондензаторна плоча.
![Комбайн за вода](/f/63ce4ab698d0306d384c59a2d7448f82.jpg)
В МФ кристалите абсорбират вода и тази уловена вода след това се изпарява. Това се прави с помощта на топлинна енергия, събрана от слънцето от слънчевия абсорбатор. Накрая, плочата на кондензатора охлажда водната пара, позволявайки да се събират водни капчици.
Прототипът на екипа успя да събере 2,8 литра вода за период от 12 часа. Красотата на тази система е, че не изисква големи инфраструктурни промени, за да бъде внедрена. В МФ кристалите са естествено умели да улавят вода и всичко, което е необходимо за освобождаване на водата, е слънчева светлина. Това прави тази система отличен кандидат за използване в отдалечени райони.
Освен че е чудесна за отдалечени райони, нуждаещи се от вода, тази система може да бъде приложена и в още по-широк мащаб. Традиционните методи за събиране и доставка на вода включват масивни подземни водопроводни мрежи. Тези децентрализирани системи, ако бъдат усъвършенствани, биха могли да се използват вместо това във всяко домакинство, за да задоволят нашите нужди от вода.
Подобрения, които трябва да бъдат направени
Каги и Уанг работят упорито върху подобряването на своята система за събиране на повече вода.
Тази система за събиране на вода MOF, макар и обещаваща, все още не е усъвършенствана. Вече има поне един обещаващ работещ прототип. Каги и Уанг работят упорито върху подобряването на своята система за събиране на повече вода.
Каги отбелязва, че за да има непрекъснато снабдяване с вода от тяхната система, тя може да бъде проектирана по такъв начин, че да изсмуква вода през нощта и да изпуска вода през деня. Друга възможност е да конфигурирате слънчевия абсорбер да произвежда водна пара с по-бърза скорост.
За да чуете самия Яги да говори на устройството, погледнете го това видео, където той разбива всичко просто и обяснява основния принцип на работа на устройството си.
Последни мисли
Устройството за събиране на вода на Yaghi and Wang е жизнеспособно средство за устойчиво събиране на вода, която има ниски енергийни изисквания. Именно технологии като тази могат да помогнат за облекчаване на проблемите с водата в света и могат да направят това с минимално въздействие върху околната среда.