Учените са идентифицирали силно абсорбиращи материали, способни да извличат рекордни количества питейна вода от въздуха. Устройството отваря пътя към технологии, способни да се справят с извънредни ситуации с вода в най-сухите райони на планетата.
За развиващите се страни липсата на достъп до питейна вода представлява една от най-големите заплахи за околната среда и здравето.
Към многото проекти, осъществени през последните години за осигуряване на водоснабдяването в най-бедните страни в света, днес се добавя и този на учените от Лабораторията за приложна физика (APL) в Лорел, Мериленд.
Изследователите са идентифицирали силно абсорбиращи материали, способни да извличат рекордни количества питейна вода от въздуха, а новите тестове, които те провеждат, могат да доведат до разработването на технологии за осигуряване на питейна вода в сухи райони на планетата.
Екипът от изследователи, водени от Zhiyong Xia, Matthew Logan и Spencer Langevin, описва работата си в Scientific Reports, обяснявайки как са успели да експлоатират метално-органични структури (MOF), за да абсорбират вода от околната среда.
На кристалите на тези съединения в действителност се държи като гъби и са в състояние да улови, съхранява и отделят значителни количества от вещества, включително вода.
Потенциално, ако един грам кристали се постави в наводнено футболно игрище, материалът ще може да абсорбира цялата вода, присъстваща в цялото поле.
Определено интересни характеристики, които вече са били изучавани в миналото. Предишната работа обаче не доведе до разработването на метод, който да позволи ефективното производство на вода .
„Първоначалните експерименти показаха, че концепцията може да работи. Но проблемът беше в капацитета. Други изследователски екипи са успели да произвеждат до около 1,3 литра вода на ден на килограм вещество в сухи условия - достатъчно за един човек.
Необходимо е по-добро разбиране на свойствата на структурата, която контролира абсорбцията и отделянето, за да се създаде оптимално устройство за събиране на вода. “Xia коментира в изявление.
© Джон Хопкинс APL
С това ново изследване беше постигнат много по-добър резултат , тествайки различни видове кристали и откривайки за някои от тях поглъщаща способност почти седем пъти по-висока.
Изследователите са изследвали поредица от MOF, изучавайки механизмите, които управляват тяхната кинетика на секвестиране на водата и изчислявайки колко вода могат да поемат.
След това те изследваха въздействието на температурата, влажността и други характеристики на околната среда върху процеса на адсорбция и отделяне, за да намерят оптимални условия .
„Идентифицирахме MOF, способен да произвежда 8,66 литра вода на ден при килограм при идеални условия, изключително откритие.
Това ще ни помогне да задълбочим разбирането си за тези материали и да направим откриването на методите за събиране на вода от следващо поколение “, обясни Ся.
Сега Xia и нейният екип изследват други MOF с различни свойства, за да оценят как се представят в особено суха среда и да определят конфигурациите на MOF, които позволяват оптимално усвояване.
В миналото APL е разработил методи за премахване на тежки метали и токсични вещества от водата и благодарение на усилията и сътрудничеството на изследователите лабораторията постига страхотни резултати, като може да предложи чиста вода за хора, които днес нямат достъп.
„Нямаме търпение да спасим планетата, по една капка в даден момент“, каза Али Бисинг-Гибсън, ръководител на Програмата за биологични и химични науки на APL.
Източници на справка: Природа, Научни доклади / Университет Джон Хопкинс
Прочетете също:
- WaterHouse, проектът за получаване на питейна вода от въздуха в Намибия и Мозамбик
- Експо 2021: Awa Modula, ето как се произвежда питейна вода от въздуха
- В Кения е първата слънчева енергийна централа, която превръща океанската вода в питейна
