Zbieranie wody z suchego powietrza za pomocą światła słonecznego i…

Nie należy lekceważyć znaczenia wody. Jest niezbędny dla zdrowia ludzkiego i wielu aspektów gospodarki światowej. Należą do nich sektory produkcji i produkcji energii. Podczas gdy woda jest podstawową koniecznością, bez której nie moglibyśmy przetrwać, jest czasami używana nieodpowiedzialnie i to musi się zmienić.

Pomimo, że jest niezbędnym zasobem, około dwie trzecie ludności świata stoi w obliczu poważnego problemu niedoboru wody. Ponadto około jedna trzecia ziemnych zbiorników wody na świecie nie jest zrównoważona. Wraz ze zmniejszającym się zaopatrzeniem w wodę gruntową i dużą liczbą osób mających poważnie ograniczony dostęp do wody pitnej, konieczna jest swego rodzaju interwencja.

Wszystko to jednak nie jest stracone, szczególnie w przypadku Omara Yaghi z UC Berkeley (University of California, Berkeley). Jego prace nad strukturami metaloorganicznymi (MOF) doprowadziły do ​​nawiązania współpracy z Evelyn Wang z MIT (Massachusetts Institute of Technology) w celu stworzenia systemu zbierania wody, zdolnego do pracy w suchym klimacie przy poziomie wilgotności zaledwie 20 procent.

Metal-Organic Frameworks

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

Kryształy MOF zostały wcześniej wykazane w innych zastosowaniach, takich jak wychwytywanie dwutlenku węgla z gazów spalinowych i innych zastosowań chemicznych. Teraz nadszedł czas, aby zabłysnąć w dziedzinie zbierania wody.

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

Zbieranie wody przy pomocy metalowych struktur organicznych

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

Aby urządzenie do zbierania wody było opłacalne, powinno być w stanie skutecznie funkcjonować przy minimalnych wymaganiach energetycznych.

Kompletne urządzenie składa się z kryształów MOF umieszczonych pomiędzy pochłaniaczem słonecznym a płytką skraplacza.

Kryształy MOF absorbują wodę i ta uwięziona woda jest następnie odparowywana. Odbywa się to za pomocą energii cieplnej pobieranej ze słońca przez absorber słoneczny. Wreszcie płyta skraplacza chłodzi parę wodną, ​​umożliwiając gromadzenie kropel wody.

Prototyp zespołu zdołał zebrać 2, 8 litra wody w ciągu 12 godzin. Piękno tego systemu polega na tym, że aby go wdrożyć, nie wymagałoby to dużych zmian infrastrukturalnych. Kryształy MOF są naturalnie biegle w pułapkowaniu wody i wszystko, co jest potrzebne do uwolnienia wody, to światło słoneczne. To sprawia, że ​​system ten jest doskonałym kandydatem do stosowania w odległych obszarach.

System ten, oprócz tego, że jest świetny dla odległych obszarów wymagających wody, może być również wdrożony na jeszcze szerszą skalę. Tradycyjne metody zbierania i dostarczania wody obejmują ogromne podziemne sieci wodociągowe. Te zdecentralizowane systemy, jeśli zostaną udoskonalone, mogłyby być wykorzystane w każdym gospodarstwie domowym do zaspokojenia naszych potrzeb wodnych.

Ulepszenia do wykonania

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

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

Kaghi zauważa, że ​​aby zapewnić ciągły dopływ wody ze swojego systemu, można go zaprojektować w taki sposób, aby zasysał wodę w nocy i uwalniał wodę w ciągu dnia. Inną opcją jest skonfigurowanie absorbera słonecznego w celu szybszego wytwarzania pary wodnej.

Aby usłyszeć, jak sam Yaghi mówi na urządzeniu, spójrz na ten film, w którym po prostu wszystko łamie i wyjaśnia podstawową zasadę działania swojego urządzenia.

Końcowe przemyślenia

Urządzenie do zbierania wody Yaghi i Wang jest opłacalnym środkiem do zrównoważonego gromadzenia wody o niskim zapotrzebowaniu na energię. Takie technologie mogą pomóc złagodzić światowe problemy z wodą i mogą to zrobić przy minimalnym wpływie na środowisko.