Droë lugwaterproduksie is 'n werklikheid

2024 Outeur: Seth Attwood | [email protected]. Laas verander: 2023-12-16 15:56

Fisici aan die Universiteit van Berkeley en die Massachusetts Institute of Technology (MIT) het 'n apparaat geskep wat water uit die droë lug van Kalifornië en ander dorre streke van die wêreld kan onttrek deur slegs die energie van die Son te gebruik, volgens 'n artikel wat gepubliseer is in die tydskrif Science.

"Ons droom is om ten volle selfstandige huise te skep wat ten volle deur hierdie sonkrag-aangedrewe toestelle aangedryf kan word. Ons eksperiment het dit moontlik gemaak. Jy kan sê ons het 'n stap geneem om 'gepersonaliseerde' water te skep," sê Omar Yaghi) van die Universiteit van Kalifornië by Berkeley (VSA).

Die probleem van toegang tot water word meer en meer akuut vir die Aarde – volgens VN-ramings sal dit teen 2025 meer as 14% van die wêreld se inwoners raak. Vandag is daar 'n paar dosyn metodes en tegnologieë vir die ontsouting van seewater, waarvan sommige selfs op 'n industriële skaal in ryk Arabiese lande gebruik word.

Al hierdie ontsoutingstegnieke het twee hoofnadele – dit is óf te duur en energie-intensief, óf die behandelingstelsels raak vinnig verstop en raak onbruikbaar. Dit alles maak ontsouting betekenisloos uit 'n ekonomiese oogpunt.

Yagi en sy kollegas stel 'n alternatiewe metode voor om skoon drinkwater te bekom, en implementeer 'n idee wat voorheen slegs op die bladsye van wetenskapfiksie-romans en -films gevind is. Hulle het daarin geslaag om 'n stelsel te skep wat water uit die lug onttrek met behulp van sogenaamde metaal-organiese steiers (MOF).

MOC's is komplekse polimeriese materiale soortgelyk in struktuur aan 'n heuningkoek en met baie hoë porositeit en sterkte. Vandag word hulle gebruik om filters te skep wat in staat is om koolstofdioksied of waterstof op te vang en groot hoeveelhede van hierdie gasse op te vang.

Yagi, een van die baanbrekers van die IOK, het twee jaar gelede ontdek dat 'n soortgelyke materiaal wat bestaan uit sirkonium en adipiensuur, 'n ontkalkingsmiddel, nie waterstof, metaan of ander soorte gasse opneem nie, maar watermolekules. Dit het hom die idee gegee dat rame gebruik kan word om water uit die lug te onttrek.

Met hierdie idee in gedagte het hy met ingenieurs by MIT saamgespan, en saam het hulle 'n redelik eenvoudige en goedkoop "wateropwekker" geskep. Dit werk uiters primitief - die "sand" van IOC-deeltjies absorbeer water uit die lug, en die lig en hitte van die Son, wat daarop gerig word deur 'n stelsel spieëls, laat waterdamp dit verlaat en kondenseer in 'n houer wat aan hierdie ontsouting gekoppel is. plant.

So 'n toestel, wat 'n kilogram IOC bevat, kan ongeveer drie liter water in 'n halwe dag produseer, selfs uit redelik droë lug met 20-30% humiditeit. In beginsel is dit genoeg om 'n persoon van die nodige hoeveelheid drinkwater per dag te voorsien.

Volgens Yagi kan die struktuur van die IOK geoptimaliseer word, en dit sal twee keer soveel water absorbeer as wat dit nou doen. Wetenskaplikes hoop dat hierdie materiaal en sy nuwe weergawes, sowel as "industriële" kragopwekkers wat lug onder druk blaas, sal help om die probleem van toegang tot skoon water in die droogste dele van die wêreld op te los.