Veden kerääminen kuivasta ilmasta auringonvalon ja kemian avulla

Veden merkitystä ei pidä aliarvioida. Se on välttämätöntä ihmisten terveydelle ja monille maailmantalouden osa-alueille. Näitä ovat muun muassa valmistus ja energiantuotanto. Vaikka vesi on perustarpe, jota ilman emme selviäisi, sitä käytetään joskus vastuuttomasti ja tämän on muututtava.

Huolimatta siitä, että on välttämätön resurssi, suunnilleen kaksi kolmasosaa maailman väestöstä kärsii vakavasta vesipulasta. Lisäksi noin kolmasosa maailman pohjavesialtaista on olemassa kestämättömästi köyhtynyt. Koska pohjavesivarat vähenevät ja monet ihmiset, joilla on vakavasti rajoitettu pääsy juomaveteen, eräänlainen interventio tarvitaan.

Kaikki ei kuitenkaan ole menetetty, etenkään kanssa Omar Yaghi UC Berkeleystä (Kalifornian yliopisto, Berkeley) tapauksesta. Hänen työnsä metalli-orgaanisten runkojen parissa (MOF: t) johti siihen, että hän teki yhteistyötä Evelyn Wangin kanssa MIT: stä (Massachusetts Institute of Technology) luodakseen vedenkeräysjärjestelmä, joka pystyy toimimaan kuivassa ilmastossa kosteustason ollessa vain 20 per senttiä.

Metalli-orgaaniset puitteet

Tämä MOF on erityisen taitava vangitsemaan vesimolekyylejä alhaisissa kosteusolosuhteissa

MOF kiteitä on osoitettu aiemmin muissa sovelluksissa, kuten hiilidioksidin talteenotossa pakokaasuista ja muissa kemiallisissa käyttötarkoituksissa. Nyt on heidän aikansa loistaa vedenkeruun alalla.

The MOF Yaghin ja Wangin vedenkeräyslaitteessa käytetään zirkoniumin ja adipiinihapon yhdistelmää. Tämä MOF on erityisen taitava vangitsemaan vesimolekyylejä alhaisissa kosteusolosuhteissa.

Veden kerääminen metalli-orgaanisten puitteiden avulla

Ryhmän prototyyppi onnistui keräämään 2,8 litraa vettä 12 tunnin aikana.

Jotta vedenkeruulaite olisi käyttökelpoinen, sen pitäisi pystyä toimimaan tehokkaasti minimaalisella energiatarpeella.

Täydellinen laite koostuu MOF Auringon absorboijan ja lauhdutinlevyn välissä olevat kiteet.

The MOF kiteet imevät vettä ja tämä loukkuun jäänyt vesi haihdutetaan sitten. Tämä tehdään aurinkoabsorberin auringosta keräämällä lämpöenergialla. Lopuksi lauhdutinlevy jäähdyttää vesihöyryn mahdollistaen vesipisaroiden keräämisen.

Ryhmän prototyyppi onnistui keräämään 2,8 litraa vettä 12 tunnin aikana. Tämän järjestelmän kauneus on, että sen käyttöönotto ei vaadi suuria infrastruktuurimuutoksia. The MOF kiteet ovat luonnostaan ​​taitavia vangitsemaan vettä, ja veden vapauttamiseen tarvitaan vain auringonvalo. Tämä tekee tästä järjestelmästä erinomaisen ehdokkaan käytettäväksi syrjäisillä alueilla.

Sen lisäksi, että tämä järjestelmä sopii erinomaisesti syrjäisille veden tarpeessa oleville alueille, se voitaisiin toteuttaa myös laajemmin. Perinteiset veden keruu- ja toimitustavat sisältävät massiivisia maanalaisia ​​putkistoverkkoja. Näitä hajautettuja järjestelmiä, jos ne ovat täydellisiä, voitaisiin käyttää sen sijaan jokaisessa kotitaloudessa täyttämään vesitarpeemme.

Parannuksia tehdään

Kaghi ja Wang työskentelevät päättäväisesti parantaakseen järjestelmäänsä saadakseen lisää vettä.

Vaikka tämä MOF-vedenkeruujärjestelmä on lupaava, sitä ei ole vielä kehitetty. Ainakin lupaava toimiva prototyyppi on jo olemassa. Kaghi ja Wang työskentelevät päättäväisesti parantaakseen järjestelmäänsä saadakseen lisää vettä.

Kaghi huomauttaa, että jatkuvan vedensyötön saamiseksi järjestelmästä se voitaisiin suunnitella siten, että se imee vettä yön aikana ja vapauttaa vettä päivällä. Toinen vaihtoehto on määrittää aurinkoabsorberi tuottamaan vesihöyryä nopeammin.

Jos haluat kuulla Yaghin itsensä puhuvan laitteella, katso Tämä video, jossa hän purkaa kaiken yksinkertaisesti ja selittää laitteensa perustoiminnan.

Lopulliset ajatukset

Yaghin ja Wangin vedenkeruulaite on käyttökelpoinen tapa kerätä kestävästi vähän energiaa tarvitsevaa vettä. Juuri tämänkaltaiset tekniikat voivat auttaa lievittämään maailman vesiongelmia ja voivat tehdä sen mahdollisimman vähäisin ympäristövaikutuksin.