Sakupljanje vode iz suhog zraka uz pomoć sunčeve svjetlosti i malo kemije
Miscelanea / / November 29, 2021
Važnost vode ne smije se podcijeniti. Neophodan je za zdravlje ljudi i za mnoge aspekte globalne ekonomije. To uključuje sektor proizvodnje i proizvodnje energije. Iako je voda osnovna potreba, bez koje ne bismo mogli preživjeti, ponekad se koristi neodgovorno i to se mora promijeniti.
![Glavna žetva vode](/f/516f6670e2e7fd415348e312c2807501.png)
Unatoč tome što je an nezamjenjiv resurs, otprilike dvije trećine svjetskog stanovništva suočava se s ozbiljnim problemom nestašice vode. Osim toga, postoji oko jedne trećine svjetskih bazena podzemnih voda neodrživo iscrpljena. Uz smanjene zalihe podzemne vode i veliki broj osoba koje imaju ozbiljno ograničen pristup pitkoj vodi, svojevrsne intervencije potrebno je.
Ipak nije sve izgubljeno, pogotovo ne s Omar Yaghi s UC Berkeley (Sveučilište Kalifornije, Berkeley) o slučaju. Njegov rad na metalno-organskim okvirima (MOF-ovi) doveli su do toga da se udruži s Evelyn Wang s MIT-a (Massachusetts Institute of Technology) kako bi stvorio sustav za skupljanje vode, sposoban za rad u suhim klimatskim uvjetima na razini vlažnosti od samo 20 po cent.
Metalno-organski okviri
Ovaj MOF posebno je vješt u hvatanju molekula vode u uvjetima niske vlažnosti
MOF kristali su prethodno demonstrirani u drugim primjenama kao što je hvatanje ugljičnog dioksida iz ispušnih plinova i druge kemijske upotrebe. Sada je njihovo vrijeme da zablistaju u području sakupljanja vode.
The MOF koji se koristi u Yaghi i Wangovom uređaju za prikupljanje vode koristi kombinaciju cirkonija i adipinske kiseline. Ovaj MOF posebno je vješt u hvatanju molekula vode u uvjetima niske vlažnosti.
Skupljanje vode uz pomoć metalno-organskih okvira
Prototip tima uspio je prikupiti 2,8 litara vode tijekom 12 sati.
Da bi uređaj za prikupljanje vode bio održiv, trebao bi moći učinkovito funkcionirati s minimalnim energetskim zahtjevima.
Kompletan uređaj se sastoji od MOF kristali u sendviču između solarnog apsorbera i ploče kondenzatora.
![Kombajn za vodu](/f/63ce4ab698d0306d384c59a2d7448f82.jpg)
The MOF kristali upijaju vodu i ta zarobljena voda se zatim isparava. To se radi korištenjem toplinske energije koju solarni apsorber prikupi od sunca. Konačno, ploča kondenzatora, hladi vodenu paru, dopuštajući prikupljanje kapljica vode.
Prototip tima uspio je prikupiti 2,8 litara vode tijekom 12 sati. Ljepota ovog sustava je u tome što ne bi zahtijevale velike infrastrukturne promjene da bi se implementirao. The MOF kristali su prirodno vješti u hvatanju vode, a sve što je potrebno za oslobađanje vode je sunčeva svjetlost. To ovaj sustav čini izvrsnim kandidatom za korištenje u udaljenim područjima.
Osim što je izvrstan za udaljena područja kojima je potrebna voda, ovaj bi se sustav mogao implementirati iu još širim razmjerima. Tradicionalne metode prikupljanja i isporuke vode uključuju masivne podzemne vodovodne mreže. Ovi decentralizirani sustavi, ako se usavrše, mogli bi se koristiti u svakom kućanstvu za ispunjavanje naših potreba za vodom.
Poboljšanja koja treba napraviti
Kaghi i Wang uporno rade na poboljšanju svog sustava kako bi prikupili više vode.
Ovaj MOF sustav prikupljanja vode, iako obećavajući, tek treba biti usavršen. Međutim, već postoji obećavajući radni prototip. Kaghi i Wang uporno rade na poboljšanju svog sustava kako bi prikupili više vode.
Kaghi napominje da bi, kako bi imali kontinuiranu opskrbu vodom iz njihovog sustava, mogao biti dizajniran na način da usisava vodu tijekom noći i ispušta vodu tijekom dana. Druga je mogućnost konfigurirati solarni apsorber da proizvodi vodenu paru bržom brzinom.
Da biste čuli kako Yaghi govori na uređaju, pogledajte ovaj video, gdje sve jednostavno razlaže i objašnjava osnovni princip rada svog uređaja.
Završne misli
Yaghi i Wangov uređaj za prikupljanje vode održivo je sredstvo za održivo prikupljanje vode koja ima niske energetske zahtjeve. Tehnologije poput ove mogu pomoći u ublažavanju problema s vodom u svijetu i to uz minimalan utjecaj na okoliš.