Ūdens ieguve no sausa gaisa ar saules gaismas un ķīmijas palīdzību

Ūdens nozīmi nedrīkst novērtēt par zemu. Tas ir būtiski cilvēku veselībai un daudziem globālās ekonomikas aspektiem. Tie ietver ražošanas un enerģijas ražošanas sektorus. Lai gan ūdens ir pamatvajadzība, bez kuras mēs nevarētu iztikt, tas dažreiz tiek izmantots bezatbildīgi, un tam ir jāmainās.

Neskatoties uz to, ka esat neaizstājams resurss, aptuveni divas trešdaļas pasaules iedzīvotāju saskaras ar nopietnu ūdens trūkuma problēmu. Turklāt aptuveni viena trešdaļa pasaules gruntsūdens baseinu atrodas neilgtspējīgi noplicināts. Samazinoties gruntsūdens krājumiem un lielam skaitam cilvēku, kam ir ļoti ierobežota piekļuve dzeramajam ūdenim, sava veida iejaukšanās ir vajadzīgs.

Tomēr viss vēl nav zaudēts, jo īpaši ne ar Omārs Jagi no UC Bērklija (Kalifornijas Universitāte, Bērklija) par šo lietu. Viņa darbs pie metāla-organiskām karkasiem (MOF) noveda pie tā, ka viņš sadarbojas ar Evelīnu Vanu no MIT (Masačūsetsas Tehnoloģiju institūta), lai izveidotu ūdens savākšanas sistēma, kas spēj darboties sausā klimatā ar mitruma līmeni tikai 20 per cents.

Metāla organiskie karkasi

Šis MOF ir īpaši prasmīgs ūdens molekulu notveršanā zema mitruma apstākļos

MOF kristāli iepriekš tika demonstrēti citos lietojumos, piemēram, oglekļa dioksīda uztveršanā no izplūdes gāzēm un citos ķīmiskos lietojumos. Tagad ir pienācis laiks spīdēt ūdens savākšanas jomā.

The MOF izmantotā Yaghi un Wang ūdens savākšanas ierīcē tiek izmantota cirkonija un adipīnskābes kombinācija. Šis MOF ir īpaši prasmīgs ūdens molekulu notveršanā zema mitruma apstākļos.

Ūdens ieguve ar organisko metāla karkasu palīdzību

Komandas prototipam 12 stundu laikā izdevās savākt 2,8 litrus ūdens.

Lai ūdens savākšanas ierīce būtu dzīvotspējīga, tai jāspēj efektīvi darboties ar minimālām enerģijas prasībām.

Pilna ierīce sastāv no MOF kristāli, kas iespiesti starp saules absorbētāju un kondensatora plāksni.

The MOF kristāli absorbē ūdeni, un šis notvertais ūdens tiek iztvaicēts. Tas tiek darīts, izmantojot siltumenerģiju, ko no saules savāc saules absorbētājs. Visbeidzot, kondensatora plāksne atdzesē ūdens tvaikus, ļaujot savākt ūdens pilienus.

Komandas prototipam 12 stundu laikā izdevās savākt 2,8 litrus ūdens. Šīs sistēmas skaistums ir tāds, ka tās ieviešanai nav vajadzīgas lielas infrastruktūras izmaiņas. The MOF kristāli dabiski spēj notvert ūdeni, un viss, kas nepieciešams, lai atbrīvotu ūdeni, ir saules gaisma. Tas padara šo sistēmu par lielisku kandidātu izmantošanai attālos apgabalos.

Papildus tam, ka šī sistēma ir lieliski piemērota attāliem apgabaliem, kur nepieciešams ūdens, to varētu ieviest arī vēl plašākā mērogā. Tradicionālās ūdens savākšanas un piegādes metodes ietver masīvus pazemes santehnikas tīklus. Šīs decentralizētās sistēmas, ja tās ir pilnveidotas, tās vietā varētu izmantot katrā mājsaimniecībā, lai apmierinātu mūsu ūdens vajadzības.

Jāveic uzlabojumi

Kagi un Vans nelokāmi strādā, lai uzlabotu savu sistēmu, lai iegūtu vairāk ūdens.

Lai gan šī MOF ūdens savākšanas sistēma ir daudzsološa, tā vēl ir jāpilnveido. Tomēr vismaz jau ir daudzsološs darba prototips. Kagi un Vans nelokāmi strādā, lai uzlabotu savu sistēmu, lai iegūtu vairāk ūdens.

Kaghi atzīmē, ka, lai nodrošinātu nepārtrauktu ūdens padevi no viņu sistēmas, tas varētu būt veidots tā, lai tas uzsūktu ūdeni naktī un atbrīvotu ūdeni dienas laikā. Vēl viena iespēja ir konfigurēt saules absorbētāju, lai tā ražotu ūdens tvaikus ātrāk.

Lai dzirdētu pašu Yaghi runājam ierīcē, apskatiet šis video, kur viņš visu vienkārši sadala un izskaidro savas ierīces darbības pamatprincipu.

Pēdējās domas

Yaghi un Wang ūdens savākšanas ierīce ir dzīvotspējīgs līdzeklis, lai ilgtspējīgi savāktu ūdeni, kam ir zemas enerģijas prasības. Tādas tehnoloģijas kā šī var palīdzēt mazināt ūdens problēmas pasaulē, un to var izdarīt ar minimālu ietekmi uz vidi.