Neovisni novinarski portal
24.10.2020.
VODA
Nove tehnologije rješavaju problem nedostupnosti pitke vode: Stvaranje vode iz pustinjskog zraka!

Nove tehnologije rješavaju problem nedostupnosti pitke vode:
Stvaranje vode iz pustinjskog zraka!

Velike nestašice pitke vode već utječu na milijune ljudi širom svijeta, a očekuje se kako će one biti još veće uslijed klimatskih promjena i povećanja broja stanovništva. No, nova tehnologija koju su razvili znanstvenici sa MIT-a (Massachusetts Institute of Technology) i Sveučilišta Berkeley mogla bi pružiti novi način dobivanja čiste, pitke vode gotovo bilo gdje na Zemlji i to “izvlačenjem” vode iz zraka čak i u najsušnijim predjelima.

Tehnologije “izvlačenja” vode iz vrlo vlažnog zraka već postoje kao primjerice sustavi “skupljanja magle” , kao i vrlo skupi načini prikupljanja vlage iz vrlo suhog zraka. No, ova nova metoda je prva koja ima potencijal za široku primjenu na gotovo svakom mjestu, bez obzira na razinu vlažnosti zraka, ističu znanstvenici. Naime oni su razvili potpuno pasivni sustav koji se temelji na “pjenastom” materijalu koji u svoje pore prikuplja vlagu.
Rezultati rada uređaja za “cijeđenje vode iz zraka” objavljeni su u znanstvenom časopisu Science, a iza njega stoje sa MIT-a: profesorica strojarstva Evelyn Wang, postdoktorand  Sameer Rao, student Hyunho Kim, znanstveni istraživači Sungwoo Yang i Shankar Narayanan, bivši student MIT-a Ari Umans te sa Sveučilišta Berkeley profesor kemije Omar Yaghi, projektni znanstvenik Hiroyasu Furukawa i student Eugene Kapustin.

Prototip uređaja za “cijeđenje” vode iz zraka/ Foto:MIT

Upotreba bez ograničenja čak i u najsušnijim predjelima

Prikupljanje magle, koje se koristi u mnogim zemljama, uključujući Čile i Maroko, zahtijeva vrlo vlažan zrak, s relativnom vlagom od 100 posto, objašnjava profesorica strojarstva na MIT-u Evelyn Wang. Ali takav vodom zasićeni zrak je čest samo u vrlo ograničenim područjima. Druga metoda za dobivanje vode u suhim područjima naziva se “berba rose”, u kojoj se površina ohladi tako da voda na njoj kondenzira, ali ta je metoda iznimno energetski intenzivna jer treba održavati površinu hladnom, ističe Wang.  Napominje i kako ta metoda možda i neće  funkcionirati pri relativnoj vlažnosti zraka nižoj od 50 posto. Novi sustav, međutim, nema takvih ograničenja.
Za zrak sa manjom vlažnosti zraka, ispod 50 posto, koji je uobičajen u sušnim područjima širom svijeta, niti jedna prethodna tehnologija nije pružala praktičan način dobivanja vode.
– Postoje pustinjska područja širom svijeta sa oko 20 posto vlage, gdje je pitka voda neophodna potreba ali zapravo nije postojala dostupna tehnologija koja bi mogla ispuniti tu potrebu, kaže Wang.

Prototip uređaja testiran na krovu MIT-a/ Foto:MIT

Novi sustav, nasuprot tome potpuno je pasivan, a sve što vam treba je sunčeva svjetlost, bez potrebe za vanjskom energijom i bez pokretnih dijelova. Zapravo, sustav ne zahtjeva ni sunčevu svjetlost – sve što treba je izvor topline. Prototip uređaja je uz vlažnost zraka od 20-30%  prikupio 2,8 litara vode tijekom 12 sati što je dovoljno za opskrbu pitkom vodom za jednu osobu.
“Ključ” za novi sustav leži u poroznom materijalu koji je dio obitelji spojeva poznatih kao metal-organski okviri (metal-organic frameworks/MOFs). Ovi spojevi, koje je sintetizirao profesor kemije Omar Yaghi, tvore neku vrstu spužvastog oblika s velikim unutarnjim površinama. Ugađanjem točnog kemijskog sastava MOF-a, te površine mogu biti hidrofilne odnosno mogu privlačiti vodu.

Štoviše, MOF-ovi se mogu proizvesti kombinirajući mnoge različite metale s bilo kojim od stotina organskih spojeva, dajući gotovo bezgranični niz različitih kombinacija, koje se mogu “prilagoditi” da zadovolje određenu potrebu. Do sada je napravljeno više od 20 000 vrsta MOF-a.
– Ovo je velika prekretnica u dugogodišnjem izazovu prikupljanja vode iz zraka sa malom razinom vlage jer dosada nije postojala tehnologija koja nije zahtijevala veliku količinu energije što cijeli postupak čini izuzetno skupim. Jedna vizija za budućnost je opskrba vodom izvan vodovodne mreže, gdje imate kućni uređaj koji stvara dovoljno vode za zadovoljavanje potreba kućanstva. Za mene, to će biti moguće zbog ovog eksperimenta. Ja to nazivam personaliziranom vodom, izjavio je Omar Yaghi.
Dok su ovi inicijalni pokusi dokazali da koncept može funkcionirati, znanstveni tim sada nastavlja  sa razvijanjem prototipa i traženjem još učinkovitijih kombinacija MOF-a. Predstavljena verzija uređaja može sakupljati vode do oko 25 posto vlastite težine, ali s daljnjim “ugađanjem” znanstvenici vjeruje kako bi se taj udio mogao barem udvostručiti.
U nastavku pogledajte video u kojem profesor Omar Yaaghi objašnjava kako funkcionira uređaj za prikupljanje vode iz zraka:

Tags: , , , , , , , ,

VEZANE VIJESTI