Вчені навчилися добувати воду з сухого повітря пустелі

Чотири роки тому вчені з Каліфорнійського університету в Берклі виявили нові властивості металорганічних координаційних полімерів (MOF). Цей пористий матеріал, як виявилося, відмінно вбирає вологу навіть в умовах посушливого клімату, а при незначному нагріванні — її активно виділяє. На його основі вчені створили експериментальний пристрій для вилучення води з повітря.

Як повідомляється, перша версія приладу, представлена в минулому році, була пасивною і складалася з двох коробок — в одній, пластиковій та прозорій, перебувала інша, заповнена кількома кілограмами MOF-303 — металорганічних структур на основі алюмінію (за словами дослідників, даний матеріал не тільки недорогий у виробництві через дешевизну алюмінію, але і легкий у виготовленні, оскільки його синтез протікає в воді та не вимагає органічних розчинників). Вночі пластикову коробку відкривали, щоб гранули MOF вбирали вологу з повітря, а вдень — закривали. Сонячні промені проходили крізь пластик і, нагріваючи вміст другої коробки, змушували полімер виділяти вологу в формі конденсату. Далі, немов в опріснювачі, краплі стікали в нижній відсік і поступово накопичувалися, а ввечері рідину, яка вийшла, витягували за допомогою піпетки. Продуктивність рішення становила в середньому 400 мілілітрів рідини на кілограм абсорбенту в день, а в самі посушливі дні випробувань водозбірника, що проходили в одній з пустель Аризони, коли вологість повітря не перевищувала 8%, цей показник падав до 70 мілілітрів рідини на кілограм абсорбенту в день.

Читайте также:   Сын так увлёкся дракой, что убил мать

Нова версія експериментальної установки, на основі якої дослідники планують створити вже комерційний продукт, за принципом роботи схожа з першою, але працює незалежно від часу доби. Цього вдалося досягти, вмонтувавши в прилад вентилятор, що нагнітає повітря, і нагрівальний елемент. При цьому рішення як і раніше енергонезалежне: як джерело живлення інженери залучили сонячну батарею та акумулятор. Крім того, дослідникам більше не потрібно маніпулювати приладом вручну: завдяки організації матеріалу в спеціальні картриджі установка самостійно конденсує вологу в ємності, які під’єднуються. Особливий акцент інженери роблять на тому, що отримувана таким чином вода, як і в попередній версії агрегату, підходить для пиття без додаткової фільтрації.

Читайте также:   Медицинский старпат Украины привлек $500 тысяч

Продуктивність апарату вчені вивчили в різних умовах. З’ясувалося, що в середньому рішення видає 1,3 літра води в день на кілограм поглинального матеріалу. Цього обсягу більш ніж достатньо, щоб не померти від спраги. При цьому установка працює навіть в умовах зовсім сухого повітря: під час польових випробувань в пустелі Мохаве водозбірник отримував в середньому 0,7 літра чистої води на кілограм абсорбенту в день. Мінімальний показник в найпосушливіший день в пустелі, коли відносна вологість повітря падала до 7%, склав 0,2 літра води на кілограм MOF на добу.

Найменша комерційна версія апарату, яка буде розміром з мікрохвильову піч і зараз проходить випробування перед виходом на ринок, за розрахунками творців, при середній відносній вологості видаватиме на добу до 10 літрів чистої води — досить для того, щоб забезпечити потреби родини з трьох осіб.

Читайте также:   19-річний американець пограбував банк і укотив на офіційно орендованому електросамокаті

Більш масивна модель апарату — розміром з невеликий холодильник — буде виробляти 200 — 250 літрів в день, чого буде достатньо, щоб забезпечити середньостатистичну сім’ю водою не тільки для задоволення фізіологічних потреб, а й для приготування їжі та прийняття душу. А через пару років компанія сподівається побудувати водозбірник, який забезпечить потреби невеликого поселення, — на 20 000 літрів. Як і більш скромні версії, він також буде працювати на сонячній енергії, без підключення до електромережі.

За словами дослідників, їх розробку знайдуть корисними жителі посушливих регіонів, де в даний час спостерігається нестача питної води. Першим клієнтом стартапу стане, ймовірно, Саудівська Аравія, яка частково профінансувала розробку.

Не успеваете всё читать ?
Подпишитесь на рассылку Financoff.
Самое важное и интересное из
сегодняшних новостей вам на почту.

Это бесплатно.




Нет комментариев

Напишите комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован.