Nabiranje vode iz suhega zraka s pomočjo sončne svetlobe in nekaj kemije

Ne smemo podcenjevati pomena vode. Je bistvenega pomena za zdravje ljudi in za številne vidike svetovnega gospodarstva. Ti vključujejo proizvodni sektor in sektor proizvodnje energije. Medtem ko je voda osnovna nuja, brez katere ne bi mogli preživeti, jo včasih uporabljamo neodgovorno in to se mora spremeniti.

Kljub temu, da je an nepogrešljiv vir, približno dve tretjini svetovnega prebivalstva se sooča z resnim problemom pomanjkanja vode. Poleg tega je približno ena tretjina svetovnih bazenov podzemne vode nevzdržno izčrpana. Zaradi vse manjše zalog podzemne vode in velikega števila oseb, ki imajo močno omejen dostop do pitne vode, neke vrste intervencija je potrebno.

Ni pa vse izgubljeno, še posebej ne z Omar Yaghi z UC Berkeley (Univerza v Kaliforniji, Berkeley) o primeru. Njegovo delo na kovinsko-organskih okvirjih (MOFs) pripeljal do tega, da se je združil z Evelyn Wang z MIT (Massachusetts Institute of Technology), da bi ustvaril sistem za zbiranje vode, ki lahko deluje v suhih podnebjih pri ravni vlažnosti samo 20 na cent

Kovinsko-organski okvirji

tole MOF je še posebej spreten pri lovljenju molekul vode v razmerah nizke vlažnosti

MOF kristali so bili že dokazani v drugih aplikacijah, kot je zajemanje ogljikovega dioksida iz izpušnih plinov in druge kemične uporabe. Zdaj je njihov čas, da zasijejo na področju nabiranja vode.

The MOF ki se uporablja v Yaghi in Wangovi napravi za zbiranje vode, uporablja kombinacijo cirkonija in adipinske kisline. tole MOF je še posebej spreten pri lovljenju molekul vode v razmerah nizke vlažnosti.

Nabiranje vode s pomočjo kovinsko-organskih ogrodij

Prototipu ekipe je uspelo zbrati 2,8 litra vode v 12 urah.

Da je naprava za zbiranje vode sposobna preživeti, mora biti sposobna učinkovito delovati z minimalnimi energetskimi potrebami.

Celotna naprava je sestavljena iz MOF kristali, stisnjeni med sončni absorber in kondenzatorsko ploščo.

The MOF kristali absorbirajo vodo in ta ujeta voda se nato izhlapi. To se naredi z uporabo toplotne energije, ki jo od sonca zbere sončni absorber. Končno plošča kondenzatorja ohladi vodno paro, kar omogoča zbiranje vodnih kapljic.

Prototipu ekipe je uspelo zbrati 2,8 litra vode v 12 urah. Lepota tega sistema je v tem, da ne bi zahteval večjih infrastrukturnih sprememb, da bi bil uveden. The MOF Kristali so po naravi spretni pri lovljenju vode in vse, kar je potrebno za sproščanje vode, je sončna svetloba. Zaradi tega je ta sistem odličen kandidat za uporabo na oddaljenih območjih.

Poleg tega, da je odličen za oddaljena območja, ki potrebujejo vodo, bi se ta sistem lahko izvajal tudi v še širšem obsegu. Tradicionalne metode zbiranja in dostave vode vključujejo obsežna podzemna vodovodna omrežja. Te decentralizirane sisteme, če bi jih izpopolnili, bi namesto tega lahko uporabljali v vsakem gospodinjstvu za zadovoljevanje naših potreb po vodi.

Izboljšave, ki jih je treba narediti

Kaghi in Wang si vztrajno prizadevata izboljšati svoj sistem za pridobivanje več vode.

Ta sistem za zbiranje vode MOF, čeprav obetaven, je še treba izpopolniti. Vendar že obstaja vsaj obetaven delujoči prototip. Kaghi in Wang si vztrajno prizadevata izboljšati svoj sistem za pridobivanje več vode.

Kaghi ugotavlja, da bi lahko za neprekinjeno oskrbo z vodo iz njihovega sistema ta bil zasnovan tako, da sesa vodo ponoči in izpušča vodo podnevi. Druga možnost je konfiguracija sončnega absorberja za hitrejšo proizvodnjo vodne pare.

Če želite slišati, da sam Yaghi govori na napravi, si oglejte ta video, kjer vse preprosto razčleni in razloži osnovni princip delovanja svoje naprave.

Končne misli

Yaghi in Wangova naprava za zbiranje vode je izvedljivo sredstvo za trajnostno zbiranje vode, ki ima nizke energetske potrebe. Tehnologije, kot je ta, lahko pomagajo ublažiti svetovne težave z vodo in to z minimalnim vplivom na okolje.