Veden keruu kuivasta ilmasta auringonvalon ja joidenkin avulla…

Veden merkitystä ei pidä aliarvioida. Se on välttämätöntä ihmisten terveydelle ja monille maailmantalouden näkökohdille. Niihin kuuluvat valmistus- ja energiantuotantosektorit. Vaikka vesi on perustarve, jota ilman emme voineet selviytyä, sitä käytetään toisinaan vastuuttomasti ja tämän on muututtava.

Noin kaksi kolmasosaa maailman väestöstä on välttämätöntä luonnonvaraa, mutta sen veden niukkuus on vakava. Lisäksi noin kolmasosa maailman pohjavesialueista on ehtymättä kestämättömästi. Pohjaveden saatavuuden vähentyessä ja suuren määrän ihmisten, joilla on ankarasti rajoitettu pääsy juomaveteen, tarvitaan erityyppisiä toimia.

Kaikki ei ole kuitenkaan menetetty, etenkään UC Berkeleyn (Kalifornian yliopisto, Berkeley) Omar Yaghin tapauksessa. Hänen työnsä metalliorgaanisissa runkoissa (MOF) johti hänet yhdessä Evelyn Wangin kanssa MIT: stä (Massachusetts Institute of Technology) luomaan vedenkeruujärjestelmän, joka pystyy toimimaan kuivassa ilmastossa vain 20 prosentin kosteustasolla.

Metalli-orgaaniset kehykset

Tämä MOF on erityisen taitava tarttumaan vesimolekyyleihin alhaisen kosteuden olosuhteissa

MOF- kiteitä on osoitettu aiemmin muissa sovelluksissa, kuten hiilidioksidin sieppaamisessa pakokaasuista ja muissa kemiallisissa käytöissä. Nyt on heidän aika loistaa vedenkorjuun alueella.

Yaghissa ja Wangin vedenkeräyslaitteessa käytetty MOF käyttää zirkoniumin ja adipiinihapon yhdistelmää. Tämä MOF on erityisen taitava tarttumaan vesimolekyyleihin alhaisen kosteuden olosuhteissa.

Vedenkorjuu metalliorgaanisten kehysten avulla

Ryhmän prototyyppi onnistui keräämään 2, 8 litraa vettä 12 tunnin aikana.

Jotta veden keräyslaite olisi elinkelpoinen, sen pitäisi kyetä toimimaan tehokkaasti pienillä energiantarpeilla.

Koko laite koostuu MOF- kiteistä, jotka on sijoitettu aurinkovaimentimen ja lauhdutinlevyn väliin.

MOF- kiteet absorboivat vettä ja tämä loukkuun jäänyt vesi haihdutetaan sitten. Tämä tehdään käyttämällä lämpöenergiaa, jonka aurinko on absorboinut auringosta. Lopuksi lauhdutinlevy jäähdyttää vesihöyryn, jolloin vesipisaroita voidaan kerätä.

Ryhmän prototyyppi onnistui keräämään 2, 8 litraa vettä 12 tunnin aikana. Tämän järjestelmän kauneus on, että sen käyttöönotto ei edellytä suuria infrastruktuurimuutoksia. MOF- kiteet ovat luonnostaan ​​taitavia veden sieppaamisessa, ja kaikki mitä tarvitaan veden vapauttamiseen, on auringonvalo. Tämä tekee tästä järjestelmästä erinomaisen ehdokkaan käytettäväksi syrjäisillä alueilla.

Sen lisäksi, että järjestelmä on upea syrjäisille alueille, jotka tarvitsevat vettä, se voitaisiin toteuttaa myös laajemmassa mittakaavassa. Perinteisiin vedenkeräys- ja jakelumenetelmiin kuuluvat massiiviset maanalaiset putkistoverkot. Näitä hajautettuja järjestelmiä, jos ne ovat täydellisiä, voitaisiin käyttää sen sijaan jokaisessa kotitaloudessa veden tarpeidemme täyttämiseen.

Tehdyt parannukset

Kaghi ja Wang työskentelevät määrätietoisesti parantaakseen järjestelmäänsä, jotta satoaisiin lisää vettä.

Tätä MOF-vedenkorjuujärjestelmää, vaikka se on lupaava, on vielä täydennettävä. Ainakin on kuitenkin jo lupaava toimiva prototyyppi. Kaghi ja Wang työskentelevät määrätietoisesti parantaakseen järjestelmäänsä, jotta satoaisiin lisää vettä.

Kaghi toteaa, että jotta järjestelmästä saadaan jatkuvaa vettä, se voidaan suunnitella siten, että se imee vettä yöllä ja vapauttaa vettä päivällä. Toinen vaihtoehto on konfiguroida aurinkovaimennin tuottamaan vesihöyryä nopeammin.

Jos haluat kuulla Yaghin itse puhuvan laitteella, katso tätä videota, jossa hän hajottaa kaiken yksinkertaisesti ja selittää laitteen perusperiaatteen.

Lopulliset ajatukset

Yaghin ja Wangin vedenkorjuulaite on toimiva tapa kerätä kestävästi vettä, jolla on alhaiset energiantarpeet. Tällainen tekniikka voi auttaa lievittämään maailman vesihäiriöitä, ja se voi tehdä niin, että ympäristövaikutukset ovat vähäiset.