Разработано устройство получающее воду из сухого воздуха

Девять ученых из Массачусетского технологического института (MIT), научной организации King Abdulaziz City for Science and Technology и Калифорнийского университета в Беркли разработали устройство, которое может собирать воду из воздуха.

Используя только энергию солнца и один килограмм особого материала с необычными свойствами, устройство способно производить 2,8 литра воды за 12 часов, даже если влажность составляет всего 20 процентов.

Химик Омар Яги (Omar Yaghi) из Калифорнийского университета в Беркли сказал: «Мы хотели продемонстрировать, что если вы остаетесь где-нибудь в пустыне, то, благодаря этому устройсту, вы сможете выжить».

«Для поддержания жизни человеку необходимо около 330 мл воды в день. Это то, что можно собрать менее чем за один час с помощью нашей системы.

Прямо сейчас просто нет другого способа это сделать, кроме как использовать дополнительную энергию. Ваш электрический осушитель в домашних условиях производит «очень дорогую воду».

Но, как и спасение людей, оказавшихся в пустыне, устройство может стать важной частью повседневной жизни, позволяя людям иметь воду без подключения к общественному водоканалу или доставать ее из колодца.

«Это видение будущего - иметь воду вне сети, когда для доставки этого важного ресурса у вас есть дома устройство, работающее на солнечной энергии, и оно полностью удовлетворяет потребности домашнего хозяйства», - говорит профессор Яги.

«Для меня это станет возможным благодаря полученному эксперименту. Я называю ее персонализированной водой».

Устройство, описанное в статье журнала Science, использует тип металлоорганического каркаса, или MOF, который профессор Яги изобрел 20 лет назад.

Он объединяет металлы, такие как алюминий или магний, с органическими молекулами. С момента его изобретения было создано более 20 000 различных видов MOF, каждый с разными свойствами. Некоторые из них могут улавливать углекислый газ из дымовых труб, в то время как другие могут отделять различные типы масел на перерабатывающих предприятиях.

В устройстве для сбора воды используется цирконий и адипиновая кислота, которая связывает водяной пар.

В 2014 году Яги и его команда из Калифорнийского университета в Беркли синтезировали MOF - комбинацию металла циркония и адипиновой кислоты, которая связывает водяной пар, позже ученый предложил Эвелин Ванг (Evelyn Wang) инженеру-механику в Массачусетском технологическом институте, объединить усилия для создания системы по сбору воды на основе MOF.

В итоге система, разработанная учеными, состояла из более чем двух килограммов пылевидных кристаллов MOF, сжатых между солнечным поглотителем и пластиной конденсатора, помещенной внутри открытой для воздуха камеры.

Поскольку окружающий воздух рассеивается через пористый MOF, молекулы воды преимущественно прикрепляются к внутренним поверхностям. Рентгеноструктурные исследования показали, что молекулы водяного пара часто собираются группами из восьми, образовывая куб.

«Эта работа предлагает новый способ сбора воды из воздуха, который не требует условий высокой относительной влажности и гораздо более энергоэффективен, чем другие существующие технологии», - сказал профессор Ванг.

Текущий прототип может поглощать только около 20 процентов его веса в воде, но считается, что использование других типов MOF может повысить это значение более чем в два раза.