Суше су последње године постале наслови широм света, од кризе воде у Калифорнији до јаког недостатка воде у Цапе Товну, а истраживања показују да би 25 процената на свету могло на крају да остане у сталној суши због климатских промена. Али шта ако једноставно можете повући воду из ваздуха?
То је претпоставка нове технологије коју је развио Универзитет Калифорнија, истраживачи Беркелеи-а. То је комбајн за воду који може извлачити воду из ваздуха, чак и у изузетно сувим климама, не употребљавајући ништа осим сунчеве светлости.
Кључ комбајна за воду је нова класа материјала која се назива метално-органски оквири (МОФ). Ови МОФ-и су чврсти, али порозни материјали са огромним површинама - МОФ величине коцке шећера може да има унутрашњу површину велика колико и мноштво фудбалских терена. То значи да могу апсорбирати гасове и течности, а затим их брзо отпустити када се дода топлота.
„Поједини МОФ као што смо овде показали имају изванредну способност усисавања водене паре из атмосфере, али се истовремено не држе молекула воде унутар њихових пора прејако, тако да је лако извући воду, Каже Омар Иагхи, професор хемије на Берклију, који је водио истраживање.
Истраживачи су тестирали комбајн у Сцоттсдалеу у Аризони, пустињском граду са високом влагом од 40 процената ноћу и 8 процената влажности током дана. На основу покуса који су користили МОФ са зиронијумом, истраживачи верују да би комбајн на крају могао извући око 3 унце воде по фунти МОФ-а дневно.
Сам комбајн је кутија унутар кутије. Унутарња кутија садржи кревет МОФ-ова. Спољна кутија је провидна пластична коцка од два метра. Ноћу су истраживачи оставили врх са спољне кутије да би ваздух текао поред МОФ-а. У току дана ставе врх натраг како би кутију загрејало сунце. Топлина би извукла воду из МОФ-а, где би се кондензовала на унутрашњим зидовима пластичне коцке пре него што би пала на дно, где се могла сакупљати.
„Најважнији аспект ове технологије је да је она у потпуности енергетски пасивна“, каже Еугене Капустин, студент Беркелеи студента који је радио на истраживању.
То значи да јој није потребно осим сунца енергију, чинећи је еколошком и доступном људима на местима са ограниченом електричном енергијом. Резултати суђења објављени су раније овог мјесеца у часопису Сциенце Адванцес .
Тим треба да спроведе више испитивања на тренутним моделима како би открио који фактори, попут величине уређаја и где се МОФ налази у уређају, највише утичу на то колико воде може да се убере. Они се такође надају да ће научити више о томе како специфични климатски услови утичу на принос воде. Следеће пробе планирано је за крај лета у Долини смрти, где ноћна влага може бити и до 25 процената.
Микроскопска слика кристала МОФ-а (УЦ Беркелеи) Иагхи је такође развио нови МОФ на бази алуминијума за који каже да је 150 пута јефтинији и да може да заузме дупло више воде у односу на тренутне МОФ. Он и његов тим дизајнирају нови комбајн за воду који активно пушта зрак у МОФ-ове великом брзином, испоручујући на тај начин много већу количину воде.
Тим је сада у сарадњи са индустријом како би тестирао комбајне у индустријском обиму. Они и даље траже нове, боље и јефтиније МФ.
„Веома сам срећан што видим да се све више истраживача широм света придружује нашим напорима у том погледу“, каже Иагхи.
Идеја усисавања воде из атмосфере није нова, каже Ериц Хоек, професор инжењерства на Калифорнијском универзитету у Лос Анђелесу и уредник часописа нпј Цлеан Ватер . Дуго је уочено да када покренете клима уређај, вода капље - то је зато што машина хлади ваздух до тачке рошења, долази до температуре на којој је ваздух засићен воденом паром и долази до кондензације.
Али стварање комбајна за воду засновано на технологији хлађења је невероватно енергетски интензивно. У веома сувим климама тачка росе је испод нуле. Хлађење ваздуха до те температуре у било ком већем обиму је неизводљиво.
„Права иновација [Иагхијева истраживања] је иновација материјала“, каже Хоек. „Ови материјали [МОФ] извлаче воду и лакше је одустају од ње.“
Али овај концепт је изазован да би се повећао, упозорава Хоек, будући да је количина воде произведена по квадратном инчу комбајна релативно мала, па би велики комбајн потенцијално могао заузети огромну количину земље.
"Али можда би за домаћинство или село могло бити врло занимљив начин да неко с мрежом добије свјежу воду", каже Хоек.
Иагхи замишља управо то: будућност у којој сви без лаког приступа слаткој води имају комбајн у свом дворишту.
„Моја визија је постићи„ персонализовану воду “, где људи у регионима који су под водом имају уређај код куће који ради на соларној соларној енергији, испоручујући воду која задовољава основне потребе појединаца, “ каже он. „Више од трећине становништва у свету живи у регионима под стресом или пати од недостатка чисте воде. Потенцијалне импликације ове технологије у трансформацији живота људи и побољшању глобалних услова јавног здравља су огромне. “
