Kuivan ilman vedentuotanto on todellisuutta

2024 Kirjoittaja: Seth Attwood | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2023-12-16 16:04

Berkeleyn yliopiston ja Massachusetts Institute of Technologyn (MIT) fyysikot ovat luoneet vempaimen, joka voi ottaa vettä Kalifornian ja muiden maailman kuivien alueiden kuivasta ilmasta käyttämällä vain Auringon energiaa vuonna julkaistun artikkelin mukaan. tiedelehti.

"Unelmamme on luoda täysin itsenäisiä koteja, jotka voivat saada täysin sähköä näillä aurinkovoimalla toimivilla laitteilla. Kokeilumme mahdollisti tämän. Voisi sanoa, että otimme askeleen kohti "henkilökohtaisen" veden luomista", sanoo Omar Yaghi yliopistosta. Kaliforniassa Berkeleyssä (USA).

Veden saatavuuden ongelmasta on tulossa yhä akuutti maapallolle - YK:n arvioiden mukaan vuoteen 2025 mennessä se vaikuttaa yli 14 prosenttiin maailman asukkaista. Nykyään meriveden suolanpoistoon on olemassa useita kymmeniä menetelmiä ja tekniikoita, joista osaa käytetään jopa teollisessa mittakaavassa rikkaissa arabimaissa.

Kaikilla näillä suolanpoistotekniikoilla on kaksi pääasiallista haittapuolta - ne ovat joko liian kalliita ja energiaintensiivisiä tai käsittelyjärjestelmät tukkeutuvat nopeasti ja muuttuvat käyttökelvottomiksi. Kaikki tämä tekee suolanpoistosta merkityksettömän taloudellisesti.

Yagi ja hänen kollegansa ehdottavat vaihtoehtoista menetelmää puhtaan juomaveden saamiseksi toteuttamalla ideaa, joka aiemmin löytyi vain tieteisromaanien ja elokuvien sivuilta. He onnistuivat luomaan järjestelmän, joka ottaa vettä ilmasta käyttämällä niin kutsuttuja metalli-orgaanisia telineitä (MOF).

MOC:t ovat monimutkaisia polymeerimateriaaleja, jotka ovat rakenteeltaan samanlaisia kuin hunajakenno ja joilla on erittäin korkea huokoisuus ja lujuus. Nykyään niitä käytetään luomaan suodattimia, jotka pystyvät sieppaamaan hiilidioksidia tai vetyä ja vangitsemaan valtavia määriä näitä kaasuja.

Yagi, yksi KOK:n pioneereista, havaitsi kaksi vuotta sitten, että samanlainen materiaali, joka koostuu zirkoniumista ja adipiinihaposta, kalkinpoistoaineesta, ei ime vetyä, metaania tai muita kaasuja, vaan vesimolekyylejä. Tämä antoi hänelle idean, että kehyksiä voidaan käyttää veden poistamiseen ilmasta.

Tätä ajatusta silmällä pitäen hän teki yhteistyötä MIT:n insinöörien kanssa, ja yhdessä he loivat melko yksinkertaisen ja halvan "vesigeneraattorin". Se toimii äärimmäisen primitiivisesti - IOC-hiukkasten "hiekka" imee vettä ilmasta, ja peilijärjestelmän siihen kohdistama auringon valo ja lämpö saavat vesihöyryn poistumaan niistä ja tiivistymään tähän suolanpoistoon yhdistetyssä astiassa. tehdas.

Tällainen kilon IOC:tä sisältävä laite voi tuottaa noin kolme litraa vettä puolessa vuorokaudessa jopa melko kuivasta ilmasta, jonka kosteus on 20-30 %. Periaatteessa tämä riittää tarjoamaan henkilölle tarvittavan määrän juomavettä päivässä.

Yagin mukaan KOK:n rakennetta voidaan optimoida, ja se imee kaksi kertaa enemmän vettä kuin nyt. Tutkijat toivovat, että tämä materiaali ja sen uudet versiot sekä "teolliset" generaattorit, jotka puhaltavat ilmaa paineen alaisena, auttavat ratkaisemaan puhtaan veden saatavuuden ongelman maailman kuivimmissa osissa.