Proizvodnja vode s suhim zrakom je realnost

2024 Avtor: Seth Attwood | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2023-12-16 16:16

Fiziki na Univerzi Berkeley in Massachusetts Institute of Technology (MIT) so ustvarili pripomoček, ki lahko črpa vodo iz suhega zraka Kalifornije in drugih sušnih regij sveta z uporabo le sončne energije, je razvidno iz članka, objavljenega v reviji Znanost.

"Naše sanje so ustvariti popolnoma samostojne domove, ki jih je mogoče v celoti napajati s temi solarnimi napravami. Naš eksperiment je to omogočil. Lahko bi rekli, da smo naredili korak k ustvarjanju 'personalizirane' vode," pravi Omar Yaghi z univerze Kalifornije v Berkeleyju (ZDA).

Problem dostopa do vode postaja vse bolj pereč za Zemljo – po ocenah ZN bo do leta 2025 prizadel več kot 14 % svetovnih prebivalcev. Danes obstaja več deset metod in tehnologij za razsoljevanje morske vode, od katerih se nekatere uporabljajo celo v industrijskem obsegu v bogatih arabskih državah.

Vse te tehnike razsoljevanja imajo dve glavni pomanjkljivosti – ali so predrage in energetsko intenzivne, ali pa se čistilni sistemi hitro zamašijo in postanejo neuporabni. Zaradi vsega tega je razsoljevanje z ekonomskega vidika nesmiselno.

Yagi in njegovi sodelavci predlagajo alternativno metodo za pridobivanje čiste pitne vode, pri čemer izvajajo idejo, ki je bila prej najdena le na straneh znanstvenofantastičnih romanov in filmov. Uspelo jim je ustvariti sistem, ki črpa vodo iz zraka s pomočjo tako imenovanih kovinsko-organskih odrov (MOF).

MOC so kompleksni polimerni materiali, ki so po strukturi podobni satju in imajo zelo visoko poroznost in trdnost. Danes se uporabljajo za ustvarjanje filtrov, ki lahko zajamejo ogljikov dioksid ali vodik in ujamejo ogromne količine teh plinov.

Yagi, eden od pionirjev MOK, je pred dvema letoma odkril, da podoben material, sestavljen iz cirkonija in adipinske kisline, sredstva za odstranjevanje vodnega kamna, ne absorbira vodika, metana ali drugih vrst plinov, temveč molekule vode. To mu je dalo idejo, da je mogoče okvirje uporabiti za črpanje vode iz zraka.

S to idejo se je združil z inženirji na MIT in skupaj sta ustvarila dokaj preprost in poceni "vodni generator". Deluje izjemno primitivno - "pesek" delcev IOC absorbira vodo iz zraka, svetloba in toplota Sonca, ki ju vanj usmerja sistem ogledal, povzroči, da jih vodna para zapusti in kondenzira v posodi, ki je povezana s to razsoljevanjem. rastlina.

Takšna naprava, ki vsebuje kilogram IOC, lahko proizvede približno tri litre vode v pol dneva, tudi iz dokaj suhega zraka z 20-30% vlažnostjo. Načeloma je to dovolj, da človeku zagotovi potrebno količino pitne vode na dan.

Po Yagijevem mnenju je strukturo MOK mogoče optimizirati in absorbiral bo dvakrat več vode kot zdaj. Znanstveniki upajo, da bodo ta material in njegove nove različice ter "industrijski" generatorji, ki pihajo zrak pod pritiskom, pomagali rešiti problem dostopa do čiste vode v najbolj suhih delih sveta.