Pozyskiwanie wody z suchego powietrza za pomocą światła słonecznego i odrobiny chemii

Nie wolno lekceważyć znaczenia wody. Jest niezbędny dla zdrowia ludzkiego i wielu aspektów gospodarki światowej. Należą do nich sektory produkcyjne i energetyczne. O ile woda jest podstawową koniecznością, bez której nie moglibyśmy przeżyć, to czasami jest wykorzystywana nieodpowiedzialnie i to musi się zmienić.

Pomimo bycia an niezbędny zasób, około dwie trzecie ludności świata boryka się z poważnym problemem niedoboru wody. Ponadto około jednej trzeciej światowych zbiorników wód gruntowych jest wyczerpane w sposób niezrównoważony. Wraz ze zmniejszającymi się zasobami wód gruntowych i dużą liczbą osób mających poważnie ograniczony dostęp do wody pitnej, swego rodzaju interwencja jest potrzebne.

Nie wszystko jednak stracone, zwłaszcza nie z Omar Yaghi z UC Berkeley (Uniwersytet Kalifornijski w Berkeley) w sprawie. Jego praca na podbudowie metalowo-organicznej (MOF) doprowadziło go do współpracy z Evelyn Wang z MIT (Massachusetts Institute of Technology) w celu stworzenia system zbierania wody, zdolny do pracy w suchym klimacie przy wilgotności zaledwie 20 per cent.

Ramy metalowo-organiczne

Ten MOF jest szczególnie dobry w wychwytywaniu cząsteczek wody w warunkach niskiej wilgotności

MOF kryształy zostały wcześniej zademonstrowane w innych zastosowaniach, takich jak wychwytywanie dwutlenku węgla z gazów spalinowych i innych zastosowaniach chemicznych. Teraz nadszedł czas, aby zabłysnąć w dziedzinie pozyskiwania wody.

ten MOF używany w urządzeniu do zbierania wody Yaghi i Wang wykorzystuje kombinację cyrkonu i kwasu adypinowego. Ten MOF jest szczególnie dobry w wychwytywaniu cząsteczek wody w warunkach niskiej wilgotności.

Zbieranie wody za pomocą struktur metalowo-organicznych

Prototyp zespołu zdołał zebrać 2,8 litra wody w ciągu 12 godzin.

Aby urządzenie do zbierania wody było opłacalne, powinno działać skutecznie przy minimalnych wymaganiach energetycznych.

Kompletne urządzenie składa się z MOF kryształy umieszczone między absorberem słonecznym a płytą skraplacza.

ten MOF kryształy pochłaniają wodę, a ta uwięziona woda jest następnie odparowywana. Odbywa się to za pomocą energii cieplnej pobranej ze słońca przez absorber słoneczny. Wreszcie płyta skraplacza schładza parę wodną, ​​umożliwiając gromadzenie się kropel wody.

Prototyp zespołu zdołał zebrać 2,8 litra wody w ciągu 12 godzin. Piękno tego systemu polega na tym, że jego wdrożenie nie wymagałoby większych zmian infrastrukturalnych. ten MOF kryształy są naturalnie zdolne do zatrzymywania wody, a wszystko, co jest potrzebne do jej uwolnienia, to światło słoneczne. To sprawia, że ​​system ten jest doskonałym kandydatem do zastosowania w odległych obszarach.

Oprócz tego, że doskonale sprawdza się w odległych obszarach potrzebujących wody, system ten może być również wdrażany na jeszcze szerszą skalę. Tradycyjne metody gromadzenia i dostarczania wody obejmują ogromne podziemne sieci wodociągowe. Te zdecentralizowane systemy, jeśli zostaną udoskonalone, mogą być używane zamiast tego w każdym gospodarstwie domowym, aby zaspokoić nasze zapotrzebowanie na wodę.

Ulepszenia do zrobienia

Kaghi i Wang wytrwale pracują nad ulepszeniem swojego systemu, aby zebrać więcej wody.

Ten system zbierania wody MOF, choć obiecujący, nie został jeszcze udoskonalony. Istnieje jednak już przynajmniej obiecujący działający prototyp. Kaghi i Wang wytrwale pracują nad ulepszeniem swojego systemu, aby zebrać więcej wody.

Kaghi zauważa, że ​​aby mieć stały dopływ wody z ich systemu, można by go zaprojektować w taki sposób, aby zasysał wodę w nocy i uwalniał ją w ciągu dnia. Inną opcją jest skonfigurowanie absorbera słonecznego do szybszego wytwarzania pary wodnej.

Aby usłyszeć samego Yaghi mówiącego na urządzeniu, spójrz na ten film, gdzie po prostu wszystko rozkłada i wyjaśnia podstawową zasadę działania swojego urządzenia.

Końcowe przemyślenia

Urządzenie do zbierania wody firmy Yaghi i Wang to realny sposób na zrównoważone gromadzenie wody o niskim zapotrzebowaniu na energię. To właśnie takie technologie mogą pomóc złagodzić problemy związane z wodą na świecie i mogą to zrobić przy minimalnym wpływie na środowisko.