eng
Просмотры: 956
14.04.2017
Физики из университета Беркли и Массачусетского технологического института (MIT) создали гаджет, который может извлекать воду из сухого воздуха Калифорнии и других засушливых регионов мира, используя лишь энергию Солнца, говорится в статье, опубликованной в журнале Science.
"Наша мечта – создание полностью автономных домов, способных полностью обеспечивать себя водой, используя такие приборы, питающиеся энергией Солнца. Наш эксперимент сделал это возможным. Можно сказать, мы сделали шаг к созданию "персонализированной" воды", — рассказывает Омар Яги (Omar Yaghi) из университета Калифорнии в Беркли (США).
Проблема доступа к воде становится все более острой для Земли — по оценкам ООН, к 2025 году она коснется более 14% жителей нашей планеты. На сегодняшний день существует несколько десятков методов и технологий опреснения морской воды, некоторые из которых даже применяются в промышленных масштабах в богатых арабских странах.
Все эти методики опреснения имеют два главных недостатка – они или слишком дороги и энергозатратны, или же системы очистки быстро засоряются и приходят в негодность. Все это делает опреснение бессмысленным с экономической точки зрения.
Яги и его коллеги предлагают альтернативный метод получения чистой питьевой воды, реализовав идею, которая раньше встречалась только на страницах научно-фантастических романов и фильмов. Им удалось создать систему, которая извлекает воду из воздуха, используя так называемые металл-органические каркасы (МОК).
МОК представляют собой сложные полимерные материалы, похожие по структуре на пчелиные соты и обладающие очень высокой пористостью и прочностью. Сегодня они используются для создания фильтров, способных улавливать углекислоту или водород и удерживать в себе огромные количества этих газов.
Яги, один из первооткрывателей МОК, два года назад обнаружил, что подобный материал, состоящий из циркония и адипиновой кислоты, средства для удаления накипи, поглощает не водород, метан или другие виды газов, а молекулы воды. Это натолкнуло его на мысль, что каркасы можно использовать для извлечения воды из воздуха.
Руководствуясь этой идеей, он объединил усилия с инженерами из MIT, и вместе они создали достаточно простой и дешевый "генератор воды". Работает он крайне примитивно – "песок" из частиц МОК поглощает воду из воздуха, а свет и тепло Солнца, направляемые на него системой зеркал, заставляют пары воды покинуть их и сконденсироваться в сосуде, подключенном к этому опреснителю.
Подобное устройство, содержащее в себе килограмм МОК, может вырабатывать около трех литров воды за полдня даже из достаточно сухого воздуха с 20-30% влажности. В принципе, этого хватает для того, чтобы обеспечить человека необходимым количеством питьевой воды на сутки.
По словам Яги, структуру МОК можно оптимизировать, и он станет поглощать в два раза больше воды, чем сейчас. Как надеются ученые, этот материал и его новые версии, а также "промышленные" генераторы, прогоняющие воздух под давлением, помогут решить проблему с доступом к чистой воде в самых засушливых уголках мира.
Проблема доступа к воде становится все более острой для Земли — по оценкам ООН, к 2025 году она коснется более 14% жителей нашей планеты. На сегодняшний день существует несколько десятков методов и технологий опреснения морской воды, некоторые из которых даже применяются в промышленных масштабах в богатых арабских странах.
Все эти методики опреснения имеют два главных недостатка – они или слишком дороги и энергозатратны, или же системы очистки быстро засоряются и приходят в негодность. Все это делает опреснение бессмысленным с экономической точки зрения.
Яги и его коллеги предлагают альтернативный метод получения чистой питьевой воды, реализовав идею, которая раньше встречалась только на страницах научно-фантастических романов и фильмов. Им удалось создать систему, которая извлекает воду из воздуха, используя так называемые металл-органические каркасы (МОК).
МОК представляют собой сложные полимерные материалы, похожие по структуре на пчелиные соты и обладающие очень высокой пористостью и прочностью. Сегодня они используются для создания фильтров, способных улавливать углекислоту или водород и удерживать в себе огромные количества этих газов.
Яги, один из первооткрывателей МОК, два года назад обнаружил, что подобный материал, состоящий из циркония и адипиновой кислоты, средства для удаления накипи, поглощает не водород, метан или другие виды газов, а молекулы воды. Это натолкнуло его на мысль, что каркасы можно использовать для извлечения воды из воздуха.
Руководствуясь этой идеей, он объединил усилия с инженерами из MIT, и вместе они создали достаточно простой и дешевый "генератор воды". Работает он крайне примитивно – "песок" из частиц МОК поглощает воду из воздуха, а свет и тепло Солнца, направляемые на него системой зеркал, заставляют пары воды покинуть их и сконденсироваться в сосуде, подключенном к этому опреснителю.
Подобное устройство, содержащее в себе килограмм МОК, может вырабатывать около трех литров воды за полдня даже из достаточно сухого воздуха с 20-30% влажности. В принципе, этого хватает для того, чтобы обеспечить человека необходимым количеством питьевой воды на сутки.
По словам Яги, структуру МОК можно оптимизировать, и он станет поглощать в два раза больше воды, чем сейчас. Как надеются ученые, этот материал и его новые версии, а также "промышленные" генераторы, прогоняющие воздух под давлением, помогут решить проблему с доступом к чистой воде в самых засушливых уголках мира.
Комментарии читателей
