А. Подчуфаров © (mos_jkh) wrote,
А. Подчуфаров ©
mos_jkh

Categories:

Как добыть воду даже из воздуха пустыни: быстро и дешево



Благодаря пористым каркасам из металла и органики химики создали дешевое и крайне функциональное устройство, добывающее пресную воду прямо из воздуха в любой точке земного шара.

Несмотря на то, что в XXI веке человечеству служат передовые технологии, многие населенные регионы на нашей планете до сих пор страдают от дефицита питьевой воды. Но этот кризис может быть разрешен уже в ближайшее время. Яги, химик из Калифорнийского университета в Беркли, сообщил, что он и его коллеги создали устройство на солнечной энергии, которое могло бы обеспечить водой миллионы людей.
В его основе лежит пористый кристаллический материал, известный как металлоорганический каркас (MOF), который действует как губка: он высасывает водяной пар из воздуха даже в пустыне, а затем выпускает его в виде жидкой воды.

Яги и его коллеги синтезировали первый MOF в 1995 году, и с тех пор химики спроектировали уже десятки тысяч подобных структур. Каждая из них состоит из атомов металла, которые действуют как концентраторы, соединенные в пористую сеть органическими линкерами, предназначенными для быстрого удержания концентраторов и создания отверстий для размещения молекулярных «гостей». Смешивая и сопоставляя металлы и линкеры, исследователи обнаружили, что они могут адаптировать поры для захвата молекул газа, таких как водяной пар и диоксид углерода (CO2).

Первые версии устройства с использованием MOF оказались слишком дорогостоящими — химики использовали цирконий, который стоит примерно $160 за кило и потому не выгоден для массовой промышленности. Однако недавно они решили и эту проблему: новый каркас был синтезирован уже на основе алюминия (который стоит $3 за килограмм) и получил название MOF-303.

Изначальный КПД тоже оставлял желать лучшего. Но теперь, используя способность MOF-303 заполнять и опорожнять поры всего за несколько минут, команда может ежедневно совершать десятки таких циклов. При поддержке солнечной панели для питания вентилятора и нагревателя, которые ускоряют циклы, устройство производит до 1,3 литра воды на килограмм MOF в день даже из воздуха пустыни.

Но это не предел: Яги ожидает дальнейших улучшений, которые позволят увеличить это количество до 8−10 литров в день. В прошлом году он основал компанию Water Harvesting, которая этой осенью планирует выпустить микроволновое устройство, способное производить до 8 литров в день. В следующем же году компания обещает масштабную версию, которая будет производить 22 500 литров в день, что достаточно для снабжения небольшой деревни. «Мы просто делаем воду мобильной», говорит Яги. «Это как взять проводной телефон и сделать из него беспроводной».

https://www.popmech.ru/science/news-504552-kak-dobyt-vodu-dazhe-iz-vozduha-pustyni-bystro-i-deshevo/
Tags: вода, инновации, новости
Subscribe

  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your IP address will be recorded 

    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 0 comments