Американские ученые научились извлекать воду из жаркого воздуха пустыни
Изобретатели усовершенствовали установку, которая ранее использовала дорогостоящее сырье на основе циркония.
Ученые Калифорнийского университета в Беркли усовершенствовали представленную ранее установку по извлечению из сухого воздуха пустыни питьевой воды.
Ранее они использовали для так называемого металл-органического каркаса 801 (MOF-801) порошок на основе циркония, что было довольно затратным для массового производства установки.
Теперь в Science Science Advance они сообщили, что усовершенствовали свое изобретение и создали порошок на основе алюминия, что более чем в два раза повышает пропускную способность установки, и может быть изготовлен почти за одну сотую долю стоимости каркаса на основе циркония.
По словам исследователя Евгения Капустина, ключевым фактором успеха является соотношение площади пустынь к массе порошка-производителя воды. Подобно губке, он впитывает влажный воздух в ночное время, а днем, под действием жары от Солнца, испаряет накопленную влагу в виде воды.
- Он (состав) очень пористый, может хранить огромные пространства внутри. Площадь поверхности одного грамма этого MOF может охватывать несколько футбольных полей. Вы можете хранить значительные количества воздуха в порах этого материала, - цитирует Капустина АВС News.
Устройство открывается ночью, когда воздух пустыни наиболее насыщен влагой, которую активно поглощает порошок MOF. В течение дня, когда относительная влажность может упасть до 10 процентов или менее, изолированный корпус закрывается и аэрогель помещается поверх порошка, который поглощает тепло от Солнца.
Когда водяной пар, высвобождаемый из нагретого порошка, входит в контакт с конденсатором, который был охлажден в течение ночи, производится пар, позволяя собирать жидкость.
Конструкция MOF-801 на основе циркония, которую ученые испытали в полевых условиях пустыни Аризоны, смогла получить около 100 миллилитров воды на килограмм порошка.
Но лабораторное тестирование показало, что более новый MOF-303 будет намного более эффективным.
- Мы воспроизвели условия пустыни в нашей лаборатории, используя новую метал-органическую структуру MOF-303. Мы смогли получить почти 400 миллилитров воды на килограмм порошка, - рассказал Капустин.
Посмотреть, как взаимодействует метал-органическая рамка с горячим воздухом можно в видеоролике ученых по ссылке.
По словам Евгения Капустина, вода, получаемая подобным способом, абсолютно чистая и безопасная. На видео он выпивает полученную воду в доказательство того, что она безопасна.
