קצירת מים מאוויר יבש בעזרת אור השמש וקצת כימיה
Miscellanea / / November 29, 2021
אסור לזלזל בחשיבות המים. זה חיוני לבריאות האדם ולהיבטים רבים של הכלכלה העולמית. אלה כוללים את מגזרי הייצור וייצור האנרגיה. בעוד מים הם צורך בסיסי, שבלעדיו לא היינו יכולים לשרוד, לפעמים משתמשים בהם בחוסר אחריות וזה חייב להשתנות.
למרות היותו א משאב הכרחי, בערך שני שליש מאוכלוסיית העולם מתמודדת עם הנושא החמור של מחסור במים. בנוסף, נמצאים כשליש מאגני מי התהום בעולם מדולדל ללא קיימא. עם ירידה באספקת מי תהום, ומספר רב של אנשים עם גישה מוגבלת מאוד למים ראויים לשתייה, סוג של התערבות נחוץ.
הכל לא אבוד עם זאת, במיוחד לא עם עומר יגי מאוניברסיטת ברקלי (אוניברסיטת קליפורניה, ברקלי) על המקרה. עבודתו על מסגרות מתכת-אורגניות(MOFs) הובילו לכך שהוא התחבר עם אוולין וואנג מ-MIT (המכון הטכנולוגי של מסצ'וסטס) כדי ליצור מערכת איסוף מים, המסוגלת לפעול באקלים יבש ברמת לחות של 20 בלבד לכל סֶנט.
מסגרות מתכת-אורגניות
זֶה MOF הוא מיומן במיוחד בלכידת מולקולות מים בתנאי לחות נמוכה
MOF גבישים הוכחו בעבר ביישומים אחרים כמו לכידת פחמן דו חמצני מגזי פליטה ושימושים כימיים אחרים. עכשיו, זה הזמן שלהם לזרוח בתחום של קצירת מים.
ה MOF
בשימוש במכשיר איסוף המים של Yaghi ו-Wang עושה שימוש בשילוב של זירקוניום וחומצה אדיפית. זֶה MOF הוא מיומן במיוחד בלכידת מולקולות מים בתנאי לחות נמוכה.קצירת מים בעזרת מסגרות מתכת-אורגניות
אב הטיפוס של הצוות הצליח לאסוף 2.8 ליטר מים במשך 12 שעות.
כדי שמכשיר לאסוף מים יהיה בר קיימא, הוא אמור להיות מסוגל לתפקד ביעילות עם דרישות אנרגיה מינימליות.
המכשיר השלם מורכב מ MOF גבישים דחוסים בין בולם שמש לצלחת מעבה.
ה MOF גבישים סופגים מים והמים הכלואים האלה מתאדים. זה נעשה באמצעות אנרגיית חום הנאספת מהשמש על ידי בולם השמש. לבסוף, לוחית המעבה מקררת את אדי המים, ומאפשרת לאסוף טיפות מים.
אב הטיפוס של הצוות הצליח לאסוף 2.8 ליטר מים במשך 12 שעות. היופי של מערכת זו, היא שהיא לא תדרוש שינויים תשתיתיים גדולים על מנת ליישם. ה MOF קריסטלים מיומנים באופן טבעי בלכידת מים, וכל מה שצריך כדי לשחרר את המים הוא אור השמש. זה הופך את המערכת הזו למועמדת מצוינת לשימוש באזורים מרוחקים.
בנוסף להיותה נהדרת לאזורים מרוחקים הזקוקים למים, ניתן ליישם מערכת זו גם בקנה מידה רחב עוד יותר. שיטות מסורתיות לאיסוף ואספקת מים כוללות רשתות אינסטלציה תת קרקעיות מסיביות. מערכות מבוזרות אלו, אם ישתכללו, יכולות לשמש במקום זאת בכל משק בית כדי למלא את צורכי המים שלנו.
יש לבצע שיפורים
Kaghi ו-Wang עובדים בתקיפות על שיפור המערכת שלהם כדי לאסוף יותר מים.
מערכת קצירת המים של MOF זו, למרות שהיא מבטיחה, עדיין לא השתכללה. עם זאת, לפחות יש כבר אב טיפוס עובד מבטיח. Kaghi ו-Wang עובדים בתקיפות על שיפור המערכת שלהם כדי לאסוף יותר מים.
Kaghi מציין שכדי שתהיה להם אספקה רציפה של מים מהמערכת שלהם, ניתן לתכנן אותה בצורה כזו שתשאוב מים במהלך הלילה וישחרר מים במהלך היום. אפשרות נוספת היא להגדיר את בולם השמש לייצר אדי מים בקצב מהיר יותר.
כדי לשמוע את יגי עצמו מדבר במכשיר, תסתכל על הוידאו הזה, שבו הוא מפרק הכל בפשטות ומסביר את עקרון העבודה הבסיסי של המכשיר שלו.
מחשבות אחרונות
מכשיר איסוף המים של Yaghi ו-Wang הוא אמצעי בר-קיימא לאיסוף מים בעלי דרישות אנרגיה נמוכות. טכנולוגיות כאלה יכולות לעזור להקל על מצוקת המים בעולם והיא יכולה לעשות זאת עם השפעה סביבתית מינימלית.