Sklizeň vody ze suchého vzduchu pomocí slunečního světla a trochu chemie
Různé / / November 29, 2021
Význam vody se nesmí podceňovat. Je nezbytný pro lidské zdraví a pro mnoho aspektů globální ekonomiky. Patří mezi ně odvětví výroby a výroby energie. Voda je sice základní nezbytností, bez které bychom se neobešli, ale někdy je využívána nezodpovědně a to se musí změnit.
Navzdory tomu, že je nepostradatelný zdroj, přibližně dvě třetiny světové populace čelí vážnému problému nedostatku vody. Kromě toho existuje asi jedna třetina světových povodí podzemní vody neudržitelně vyčerpán. Se snižujícími se zásobami podzemní vody a velkým počtem osob, které mají značně omezený přístup k pitné vodě, an zásahy svého druhu je potřeba.
Vše však není ztraceno, zvláště ne s Omar Yaghi z UC Berkeley (University of California, Berkeley) o případu. Jeho práce na metalo-organických rámcích (MOFs) vést k tomu, že se spojil s Evelyn Wang z MIT (Massachusetts Institute of Technology), aby vytvořil systém shromažďování vody, schopný provozu v suchém klimatu při vlhkosti pouhých 20 os cent.
Kovovo-organické konstrukce
Tento MOF je zvláště zběhlý v zachycování molekul vody v podmínkách nízké vlhkosti
MOF krystaly byly již dříve demonstrovány v jiných aplikacích, jako je zachycování oxidu uhličitého z výfukových plynů a jiná chemická použití. Nyní je jejich čas zazářit v oblasti získávání vody.
The MOF používaný v zařízení Yaghi a Wang na sběr vody využívá kombinaci zirkonia a kyseliny adipové. Tento MOF je zvláště zběhlý v zachycování molekul vody v podmínkách nízké vlhkosti.
Sklizeň vody pomocí kovově-organických konstrukcí
Prototyp týmu dokázal nasbírat 2,8 litru vody za 12 hodin.
Aby bylo zařízení na sběr vody životaschopné, mělo by být schopno efektivně fungovat s minimálními energetickými nároky.
Kompletní zařízení se skládá z MOF krystaly vložené mezi solární absorbér a desku kondenzátoru.
The MOF krystaly absorbují vodu a tato zachycená voda se poté odpaří. To se provádí pomocí tepelné energie shromážděné ze slunce solárním absorbérem. Nakonec deska kondenzátoru ochladí vodní páru a umožní shromažďování kapiček vody.
Prototyp týmu dokázal nasbírat 2,8 litru vody za 12 hodin. Krása tohoto systému spočívá v tom, že by jeho implementace nevyžadovala zásadní změny infrastruktury. The MOF krystaly jsou přirozeně zběhlé v zachycování vody a vše, co je potřeba k uvolnění vody, je sluneční světlo. Díky tomu je tento systém vynikajícím kandidátem pro použití v odlehlých oblastech.
Kromě toho, že je skvělý pro odlehlé oblasti, které potřebují vodu, by tento systém mohl být implementován v ještě širším měřítku. Tradiční metody sběru a dodávky vody zahrnují rozsáhlé podzemní vodovodní sítě. Tyto decentralizované systémy, pokud by byly zdokonaleny, by mohly být místo toho použity v každé domácnosti k naplnění našich potřeb vody.
Je třeba provést vylepšení
Kaghi a Wang vytrvale pracují na vylepšení svého systému, aby získali více vody.
Tento systém sběru vody MOF, ačkoli je slibný, musí být ještě zdokonalen. Existuje však alespoň slibný funkční prototyp. Kaghi a Wang vytrvale pracují na vylepšení svého systému, aby získali více vody.
Kaghi poznamenává, že aby měl jejich systém nepřetržitý přísun vody, mohl by být navržen tak, aby během noci nasával vodu a přes den ji vypouštěl. Další možností je nakonfigurovat solární absorbér tak, aby produkoval vodní páru rychleji.
Chcete-li slyšet samotného Yaghiho mluvit na zařízení, podívejte se na tohle video, kde vše jednoduše rozebere a vysvětlí základní princip fungování svého zařízení.
Závěrečné myšlenky
Zařízení Yaghi a Wang na sběr vody je životaschopným prostředkem k udržitelnému shromažďování vody, která má nízké energetické nároky. Právě technologie, jako je tato, mohou pomoci zmírnit problémy s vodou ve světě, a to s minimálním dopadem na životní prostředí.