Sausā gaisa ūdens ražošana ir realitāte

2024 Autors: Seth Attwood | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2023-12-16 16:11

Bērklija universitātes un Masačūsetsas Tehnoloģiju institūta (MIT) fiziķi ir radījuši sīkrīku, kas var iegūt ūdeni no Kalifornijas un citu sauso pasaules reģionu sausā gaisa, izmantojot tikai Saules enerģiju, teikts rakstā publicētajā rakstā. žurnāls Science.

"Mūsu sapnis ir izveidot pilnībā autonomas mājas, kuras var pilnībā darbināt ar šīm saules enerģijas ierīcēm. Mūsu eksperiments to padarīja iespējamu. Varētu teikt, ka mēs spērām soli ceļā uz "personalizēta" ūdens izveidi," saka Omārs Jagi no universitātes. Kalifornijā Bērklijā (ASV).

Ūdens pieejamības problēma Zemei kļūst arvien aktuālāka – pēc ANO aplēsēm, līdz 2025. gadam tā skars vairāk nekā 14% pasaules iedzīvotāju. Mūsdienās ir vairāki desmiti jūras ūdens atsāļošanas metožu un tehnoloģiju, dažas no kurām pat tiek izmantotas rūpnieciskā mērogā bagātajās arābu valstīs.

Visām šīm atsāļošanas metodēm ir divi galvenie trūkumi – tie ir vai nu pārāk dārgi un energoietilpīgi, vai arī attīrīšanas sistēmas ātri aizsērējas un kļūst nelietojamas. Tas viss padara atsāļošanu bezjēdzīgu no ekonomiskā viedokļa.

Yagi un viņa kolēģi piedāvā alternatīvu metodi tīra dzeramā ūdens iegūšanai, īstenojot ideju, kas iepriekš bija atrodama tikai zinātniskās fantastikas romānu un filmu lappusēs. Viņiem izdevās izveidot sistēmu, kas iegūst ūdeni no gaisa, izmantojot tā sauktās metāla organiskās sastatnes (MOF).

MOC ir sarežģīti polimēru materiāli, kas pēc struktūras ir līdzīgi šūnveida šūnām un kuriem ir ļoti augsta porainība un izturība. Mūsdienās tos izmanto, lai izveidotu filtrus, kas spēj uztvert oglekļa dioksīdu vai ūdeņradi un notvert milzīgu daudzumu šo gāzu.

Yagi, viens no SOK pionieriem, pirms diviem gadiem atklāja, ka līdzīgs materiāls, kas sastāv no cirkonija un adipīnskābes, kas ir atkaļķošanas līdzeklis, neuzsūc ūdeņradi, metānu vai cita veida gāzes, bet gan ūdens molekulas. Tas viņam radīja ideju, ka rāmjus var izmantot, lai iegūtu ūdeni no gaisa.

Paturot prātā šo ideju, viņš sadarbojās ar MIT inženieriem un kopā izveidoja diezgan vienkāršu un lētu "ūdens ģeneratoru". Tas darbojas ārkārtīgi primitīvi - SOK daļiņu "smiltis" absorbē ūdeni no gaisa, un Saules gaisma un siltums, ko uz to virza spoguļu sistēma, liek ūdens tvaikiem tos atstāt un kondensēties traukā, kas savienots ar šo atsāļošanu. augu.

Šāda ierīce, kas satur kilogramu SOK, var saražot aptuveni trīs litrus ūdens pus dienas laikā pat no diezgan sausa gaisa ar 20-30% mitrumu. Principā ar to pietiek, lai nodrošinātu cilvēku ar nepieciešamo dzeramā ūdens daudzumu dienā.

Pēc Yagi teiktā, SOK struktūru var optimizēt, un tā absorbēs divreiz vairāk ūdens nekā tagad. Zinātnieki cer, ka šis materiāls un tā jaunās versijas, kā arī "rūpnieciskie" ģeneratori, kas pūš gaisu zem spiediena, palīdzēs atrisināt tīra ūdens pieejamības problēmu pasaules sausākajās vietās.