Recoltarea apei din aerul uscat cu ajutorul luminii solare și a unor ...

Nu trebuie subestimată importanța apei. Este esențial pentru sănătatea umană și pentru multe aspecte ale economiei globale. Acestea includ sectoarele de producție și producție de energie. Deși apa este o necesitate de bază, fără de care nu am putea supraviețui, ea este uneori folosită în mod iresponsabil și acest lucru trebuie să se schimbe.

În ciuda faptului că este o resursă indispensabilă, aproximativ două treimi din populația lumii se confruntă cu problema gravă a deficitului de apă. În plus, aproximativ o treime din bazinele de apă subterană din lume sunt epuizate în mod nesustenabil. Odată cu reducerea rezervelor de apă subterană și un număr mare de persoane care au acces sever limitat la apa potabilă, este necesară o intervenție de acest fel.

Totuși, nu se pierde totuși, mai ales cu Omar Yaghi, de la UC Berkeley (Universitatea din California, Berkeley). Lucrările sale pe cadrele metal-organice (MOFs) îl duc la colaborarea cu Evelyn Wang din MIT (Massachusetts Institute of Technology) pentru a crea un sistem de colectare a apei, capabil să funcționeze în clime uscate la un nivel de umiditate de doar 20%.

Cadre metalico-organice

Acest MOF este deosebit de adept al captării moleculelor de apă în condiții de umiditate scăzută

Cristalele MOF au fost demonstrate anterior în alte aplicații, cum ar fi captarea dioxidului de carbon din gazele de eșapament și alte utilizări chimice. Acum, este timpul lor să strălucească în zona de recoltare a apei.

MOF utilizat în dispozitivul de recoltare a apei Yaghi și Wang folosește o combinație de zirconiu și acid adipic. Acest MOF este deosebit de adept al captării moleculelor de apă în condiții de umiditate scăzută.

Recoltarea apei cu ajutorul cadrelor organice metalice

Prototipul echipei a reușit să adune 2, 8 litri de apă pe o perioadă de 12 ore.

Pentru ca un dispozitiv de recoltare a apei să fie viabil, acesta ar trebui să poată funcționa eficient cu cerințe minime de energie.

Dispozitivul complet este format din cristale MOF, între un absorbant solar și o placă de condensator.

Cristalele MOF absorb apa și această apă prinsă se evaporă. Aceasta se face folosind energia termică colectată de la soare de către absorbantul solar. În cele din urmă, placa condensatorului răcește vaporii de apă, permițând colectarea picăturilor de apă.

Prototipul echipei a reușit să adune 2, 8 litri de apă pe o perioadă de 12 ore. Frumusețea acestui sistem este că nu ar necesita schimbări majore de infrastructură pentru a putea fi implementate. Cristalele MOF sunt adepte în mod natural în captarea apei și tot ceea ce este necesar pentru a elibera apa este lumina solară. Acest lucru face ca acest sistem să fie un candidat excelent pentru utilizarea în zone îndepărtate.

Pe lângă faptul că este excelent pentru zonele îndepărtate care au nevoie de apă, acest sistem ar putea fi pus în aplicare și la o scară și mai largă. Metodele tradiționale de colectare și livrare a apei implică rețele masive de canalizare subterană. Aceste sisteme descentralizate, dacă sunt perfecționate, ar putea fi utilizate în schimb în fiecare gospodărie pentru a ne satisface nevoile de apă.

Îmbunătățiri care trebuie făcute

Kaghi și Wang lucrează neîncetat la îmbunătățirea sistemului lor pentru a recolta mai multă apă.

Acest sistem de recoltare a apei MOF, deși promițător, nu a fost încă perfecționat. Cu toate acestea, există deja un prototip de lucru promițător. Kaghi și Wang lucrează neîncetat la îmbunătățirea sistemului lor pentru a recolta mai multă apă.

Kaghi observă că, pentru a avea o alimentare continuă cu apă din sistemul lor, aceasta ar putea fi proiectată astfel încât să aspire apa în timpul nopții și să elibereze apă în timpul zilei. O altă opțiune este să configurați absorbantul solar pentru a produce vapori de apă într-un ritm mai rapid.

Pentru a-l auzi pe Yaghi însuși vorbind pe dispozitiv, aruncați o privire la acest videoclip, în care descrie totul, pur și simplu, și explică principiul de lucru de bază al dispozitivului său.

Gânduri finale

Dispozitivul de recoltare a apei lui Yaghi și Wang este un mijloc viabil de colectare durabilă a apei care are cerințe energetice scăzute. Tehnologii de acest fel pot ajuta la ameliorarea problemelor de apă ale lumii și pot face acest lucru cu un impact minim asupra mediului.