日光といくつかの化学の助けを借りて乾燥した空気から水を収穫する
その他 / / November 29, 2021
水の重要性を過小評価してはなりません。 それは人間の健康と世界経済の多くの側面にとって不可欠です。 これらには、製造業とエネルギー生産業が含まれます。 水は基本的な必需品であり、それなしでは生き残れませんが、無責任に使用されることもあり、これを変える必要があります。
であるにもかかわらず 欠かせないリソース、 約 3分の2 世界の人口のうち、水不足という深刻な問題に直面しています。 さらに、世界の地下水流域の約3分の1が 持続不可能な枯渇. 地下水の供給が減少し、多くの人々が飲料水へのアクセスを厳しく制限しているため、 ある種の介入 が必要です。
しかし、すべてが失われるわけではありません。 カリフォルニア大学バークレー校のオマー・ヤギー (カリフォルニア大学バークレー校)事件について。 金属有機フレームワークに関する彼の研究(MOF)MIT(マサチューセッツ工科大学)のEvelynWangとチームを組んで わずか20 /あたりの湿度レベルで乾燥した気候で動作することができる集水システム セント。
金属有機フレームワーク
この MOF 特に低湿度条件で水分子をトラップするのに長けています
MOF 結晶は、排気ガスからの二酸化炭素の捕捉や他の化学的用途など、他の用途で以前に実証されています。 今こそ、雨水収穫の分野で輝く時です。
NS MOF Yaghi and Wangの水収穫装置で使用されているのは、ジルコニウムとアジピン酸の組み合わせを利用しています。 この MOF 特に低湿度条件で水分子をトラップするのに長けています。
金属有機フレームワークの助けを借りた水収穫
チームのプロトタイプは、12時間で2.8リットルの水を集めることができました。
雨水収穫装置が実行可能であるためには、最小限のエネルギー要件で効果的に機能できる必要があります。
完全なデバイスはで構成されています MOF ソーラーアブソーバーとコンデンサープレートの間に挟まれた結晶。
NS MOF 結晶が水を吸収し、この閉じ込められた水が蒸発します。 これは、太陽吸収体によって太陽から集められた熱エネルギーを使用して行われます。 最後に、凝縮器プレートが水蒸気を冷却し、水滴を収集できるようにします。
チームのプロトタイプは、12時間で2.8リットルの水を集めることができました。 このシステムの利点は、実装するために大きなインフラストラクチャの変更を必要としないことです。 NS MOF 結晶は自然に水を閉じ込めるのに長けており、水を放出するために必要なのは日光だけです。 このため、このシステムは遠隔地での使用に最適です。
このシステムは、水を必要とする遠隔地に最適であるだけでなく、さらに広範囲に実装することもできます。 水の収集と供給の従来の方法には、大規模な地下配管ネットワークが含まれます。 これらの分散型システムが完成すれば、代わりにすべての家庭で水需要を満たすために使用できます。
行われるべき改善
KaghiとWangは、より多くの水を収穫するためのシステムの改善に着実に取り組んでいます。
このMOFの水収穫システムは、有望ではありますが、まだ完成していません。 ただし、少なくとも、有望な実用的なプロトタイプはすでに存在します。 KaghiとWangは、より多くの水を収穫するためのシステムの改善に着実に取り組んでいます。
Kaghi氏は、システムから継続的に水を供給するために、夜間に水を吸い上げ、日中に水を放出するように設計できると述べています。 別のオプションは、より速い速度で水蒸気を生成するようにソーラーアブソーバーを構成することです。
Yaghi自身がデバイスで話すのを聞くには、を見てください このビデオ、 ここで、彼はすべてを簡単に分解し、デバイスの基本的な動作原理を説明します。
最終的な考え
Yaghi and Wangの水収穫装置は、エネルギー要件の低い水を持続可能な方法で収集するための実行可能な手段です。 世界の水問題を緩和するのに役立つのはこのような技術であり、環境への影響を最小限に抑えることができます。