Fizycy z University of Berkeley i Massachusetts Institute of Technology (MIT) stworzyli gadżet, który może wydobywać wodę z suchego powietrza Kalifornii i innych suchych regionów świata, wykorzystując tylko energię słońca, zgodnie z artykułem opublikowanym w czasopiśmie Science.
„Naszym marzeniem jest stworzenie w pełni autonomicznych domów, które mogą w pełni zaopatrzyć się w wodę, wykorzystując takie urządzenia zasilane energią słoneczną. Nasz eksperyment umożliwił to. Można powiedzieć, że zrobiliśmy krok w kierunku stworzenia „spersonalizowanej” wody”- mówi Omar Yaghi z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Berkeley (USA).
Problem dostępu do wody staje się coraz bardziej dotkliwy dla Ziemi - według szacunków ONZ do 2025 roku dotknie ponad 14% mieszkańców świata. Obecnie istnieje kilkadziesiąt metod i technologii odsalania wody morskiej, z których część jest nawet stosowana na skalę przemysłową w bogatych krajach arabskich.
Wszystkie te techniki odsalania mają dwie główne wady - są albo zbyt drogie i energochłonne, albo systemy oczyszczania szybko się zapychają i stają się bezużyteczne. Wszystko to sprawia, że odsalanie nie ma znaczenia z ekonomicznego punktu widzenia.
Yagi i jego koledzy proponują alternatywną metodę pozyskiwania czystej wody pitnej, realizując pomysł, który wcześniej znajdował się tylko na łamach powieści science fiction i filmów. Udało im się stworzyć system wydobywania wody z powietrza za pomocą tzw. Rusztowań metaloorganicznych (MOF).
IOC to złożone materiały polimerowe o strukturze podobnej do plastra miodu i posiadające bardzo dużą porowatość i wytrzymałość. Dziś są używane do tworzenia filtrów zdolnych do wychwytywania dwutlenku węgla lub wodoru i wychwytywania ogromnych ilości tych gazów.
Yagi, jeden z pionierów MKOl, odkrył dwa lata temu, że podobny materiał składający się z cyrkonu i kwasu adypinowego, środka do usuwania kamienia, nie pochłania wodoru, metanu ani innych gazów, ale cząsteczki wody. To dało mu pomysł, że ramy mogą służyć do usuwania wody z powietrza.
Mając to na uwadze, nawiązał współpracę z inżynierami z MIT i razem stworzyli dość prosty i tani „generator wody”. Działa niezwykle prymitywnie - „piasek” cząstek IOC pochłania wodę z powietrza, a światło i ciepło Słońca kierowane na nie przez system luster sprawia, że para wodna opuszcza je i skrapla się w naczyniu podłączonym do tego zbiornika odsalającego.
Film promocyjny:
Takie urządzenie, zawierające kilogram IOC, może wyprodukować około trzech litrów wody w ciągu pół dnia, nawet z dość suchego powietrza o wilgotności 20-30%. W zasadzie wystarcza to, aby zapewnić osobie niezbędną ilość wody pitnej dziennie.
Według Yagi, strukturę IOC można zoptymalizować i będzie on wchłaniał dwa razy więcej wody niż teraz. Naukowcy mają nadzieję, że ten materiał i jego nowe wersje, a także „przemysłowe” generatory napędzające powietrze pod ciśnieniem, pomogą rozwiązać problem dostępu do czystej wody w najbardziej suchych częściach świata.