Vandens surinkimas iš sauso oro, naudojant saulės šviesą ir tam tikrą chemiją
Įvairios / / November 29, 2021
Negalima nuvertinti vandens svarbos. Tai būtina žmonių sveikatai ir daugeliui pasaulio ekonomikos aspektų. Tai apima gamybos ir energijos gamybos sektorius. Nors vanduo yra pagrindinė būtinybė, be kurios negalėtume išgyventi, kartais jis naudojamas neatsakingai ir tai turi pasikeisti.
![Pagrindinis vandens derlius](/f/516f6670e2e7fd415348e312c2807501.png)
Nepaisant to, kad yra nepakeičiamas išteklius, maždaug du trečdaliai pasaulio gyventojų susiduria su rimta vandens trūkumo problema. Be to, maždaug trečdalis pasaulio požeminio vandens baseinų netvariai išeikvota. Mažėjant požeminio vandens atsargoms ir daugybei asmenų, turinčių labai ribotą prieigą prie geriamojo vandens, tam tikra intervencija yra reikalingas.
Tačiau dar ne viskas prarasta, ypač ne su Omaras Yaghi iš UC Berkeley (Kalifornijos universitetas, Berklis) dėl šios bylos. Jo darbas prie metalinių organinių karkasų (MOF) paskatino jį kartu su Evelyn Wang iš MIT (Masačusetso technologijos instituto) sukurti vandens surinkimo sistema, galinti veikti sausame klimate, kai drėgmės lygis yra vos 20 per cento.
Metaliniai organiniai karkasai
Tai MOF ypač gerai sulaiko vandens molekules esant žemai drėgmei
MOF kristalai anksčiau buvo demonstruojami kitose srityse, pavyzdžiui, anglies dioksido surinkimui iš išmetamųjų dujų ir kitoms cheminėms reikmėms. Dabar atėjo laikas jiems sužibėti vandens surinkimo srityje.
The MOF Yaghi ir Wang vandens surinkimo įrenginyje naudojamas cirkonio ir adipo rūgšties derinys. Tai MOF ypač gerai sulaiko vandens molekules esant žemai drėgmei.
Vandens surinkimas naudojant metalinius organinius karkasus
Komandos prototipui per 12 valandų pavyko surinkti 2,8 litro vandens.
Kad vandens surinkimo įrenginys veiktų, jis turi efektyviai veikti su minimaliais energijos reikalavimais.
Visas įrenginys susideda iš MOF kristalai, įterpti tarp saulės absorberio ir kondensatoriaus plokštės.
![Vandens kombainas](/f/63ce4ab698d0306d384c59a2d7448f82.jpg)
The MOF kristalai sugeria vandenį ir šis įstrigęs vanduo išgaruoja. Tai atliekama naudojant šilumos energiją, kurią iš saulės surenka saulės absorberis. Galiausiai, kondensatoriaus plokštė atvėsina vandens garus, leidžiančius surinkti vandens lašelius.
Komandos prototipui per 12 valandų pavyko surinkti 2,8 litro vandens. Šios sistemos grožis yra tas, kad norint ją įgyvendinti, nereikės didelių infrastruktūros pakeitimų. The MOF kristalai natūraliai puikiai sulaiko vandenį, o vandeniui išleisti tereikia saulės šviesos. Dėl to ši sistema yra puikus kandidatas naudoti atokiose vietovėse.
Be to, kad ši sistema puikiai tinka atokiose vietovėse, kurioms reikia vandens, ji taip pat gali būti įdiegta dar platesniu mastu. Tradiciniai vandens surinkimo ir tiekimo būdai apima didžiulius požeminius vandentiekio tinklus. Šios decentralizuotos sistemos, jei jos būtų tobulos, galėtų būti naudojamos kiekviename namų ūkyje, kad būtų patenkinti mūsų vandens poreikiai.
Reikia atlikti patobulinimus
Kaghi ir Wangas atkakliai dirba tobulindami savo sistemą, kad surinktų daugiau vandens.
Ši MOF vandens surinkimo sistema, nors ir perspektyvi, dar turi būti tobulinama. Tačiau jau yra daug žadantis veikiantis prototipas. Kaghi ir Wangas atkakliai dirba tobulindami savo sistemą, kad surinktų daugiau vandens.
Kaghi pažymi, kad norint nuolat tiekti vandenį iš jų sistemos, ji galėtų būti suprojektuota taip, kad naktį įsiurbtų vandenį, o dieną išleistų vandenį. Kitas variantas yra sukonfigūruoti saulės absorberį taip, kad vandens garai būtų gaminami greičiau.
Norėdami išgirsti patį Yaghi kalbantį įrenginyje, pažiūrėkite šis vaizdo įrašas, kur jis viską paprastai suskaido ir paaiškina pagrindinį savo įrenginio veikimo principą.
Paskutinės mintys
Yaghi ir Wang vandens surinkimo įrenginys yra perspektyvi priemonė tvariai rinkti vandenį, kuriam reikia mažai energijos. Būtent tokios technologijos gali padėti sumažinti pasaulio vandens bėdas ir tai padaryti padarydamos minimalų poveikį aplinkai.