Физики создали прибор, извлекающий воду из сухого воздуха
Физики из университета Беркли и Массачусетского технологического института создали гаджет для извлечения воды из воздуха. Устройство собирает до нескольких литров воды в день даже в условиях засушливого климата, используя только энергию солнца.Разработанный американскими учеными прототип вырабатывает до 2,8 литров воды из воздуха за 12 часов даже в условиях пустыни Мохаве. Такого количества жидкости достаточно, чтобы обеспечить одного человека водой на сутки.
"Наша мечта – создание полностью автономных домов, способных обеспечивать себя водой, используя такие приборы, питающиеся энергией солнца. Наш эксперимент сделал это возможным. Можно сказать, мы сделали шаг к созданию "персонализированной" воды", – рассказывает один из авторов исследования Омар Яги (Omar Yaghi).
Проблема доступа к воде становится всё более острой для Земли – по оценкам ООН, к 2025 году она коснется более 14% жителей планеты. На сегодняшний день существует несколько десятков методов и технологий опреснения морской воды, некоторые из которых даже применяются в промышленных масштабах в богатых арабских странах.
Устройство представляет собой резервуар, внутри которого расположены поглощающая солнечную энергию панель и обкладка конденсатора. Между ними зажат один килограмм измельченных частиц металл-органических каркасов (МОКов) из циркония и адипиновой кислоты. Ученые обнаружили, что МОКи из таких материалов эффективно поглощает молекулы воды. Воздух проходит сквозь пористую массу МОКов, в результате чего молекулы воды крепятся к их внутренней поверхности. Под воздействием света и солнечного тепла пары воды покидают МОКи и конденсируются в отдельном резервуаре, подключенному к системе опреснения.
«Наше устройство позволит одному человеку выжить в пустыне», – заявил профессор Омар Яги.
Ученые не планируют останавливаться на достигнутом. Созданный ими прототип поглощает воду лишь на 20% составляющую его собственный вес, однако теоретически этот показатель можно повысить до 40%. Также физики собираются сделать прибор более эффективным в условиях повышенной и пониженной влажности.
Две трети мирового населения ежегодно сталкивается с нехваткой питьевой воды. При этом в воздухе сосредоточено около 13 000 трлн литров жидкости. Физики предполагают, что в будущем у каждого дома будет собственная система пассивной выработки воды из воздуха. В комплекте с солнечными панелями это позволит сделать жилище максимально автономным.
В октябре стартап Zero Mass Water представил солнечные панели, которые собирают воду из воздуха, затем очищают ее, обогащают минералами и поставляют жителям развивающихся стран. Одной солнечной панели хватит, чтобы обеспечить питьевой водой семью из четырех человек.
Получать воду из воздуха также можно с помощью ветряных турбин и наземных фильтрующих установок. Но в отличие от разработки американских ученых, эти системы вырабатывают воду за счет образования конденсата, поэтому они малоэффективны в условиях засушливого климата.
Использованные источники:
