Ez az új fejlesztésű berendezés szó szerint vizet fakaszt még a sivatagi levegőből is

A tiszta víz elengedhetetlenül fontos az emberi élet számára, sajnos azonban nem mindig jutunk hozzá könnyen. Amiről azonban gyakran megf...

A tiszta víz elengedhetetlenül fontos az emberi élet számára, sajnos azonban nem mindig jutunk hozzá könnyen. Amiről azonban gyakran megfeledkezünk, hogy a víz alapvetően mindig körülöttünk lebeg a levegőben, ám a megfelelő technológia hiányában elérhetetlen.

A kaliforniai Berkeley Egyetem kutatói ezért kifejlesztettek egy olyan készüléket, amely iható mennyiségű vizet képes előállítani a legszárazabb levegőből is.

A csapat szerint ez az új vízgyűjtő naponta több mint 1,3 liter vizet képes előállítani egy kilogramm víz abszorbeáló anyag segítségével. Sőt, ezt még 40%-nál alacsonyabb relatív páratartalom mellett is képes megtenni. Ez ugyan nem sok víz, de elegendő ahhoz, hogy egy személy életben maradjon, ha ilyen szörnyű körülmények között találja magát.

A készüléket három napon keresztül tesztelték a Mojave-sivatagban. Ezen idő alatt 0,7 liter vizet termelt 1 kilokgramm anyagra vetítve, és még a legszárazabb napon is sikerült 200 ml vizet kivonnia a levegőből, amelynek rendkívül alacsony relatív páratartalma volt, mindössze 7 százalék. (1)

A vízgyűjtő berendezés kulcseleme egy olyan fajta anyag, amelyet fém-szerves váznak (MOF) hívnak, amely hihetetlenül nagy felülettel rendelkezik, ami lehetővé teszi, hogy a levegőből sok vízmolekulát gyűjtsön és kondenzáljon szobahőmérskleten. Amikor ezeket a MOF-okat felmelegítik, könnyen kinyerhető belőlük a víz újra.

Az eszköz alapvetően egy nagy, átlátszó plexiüveg doboz, amelyben MOF patronok találhatók. A környezeti levegő átáramlik a MOF-ok fölött, amelyek magukba szívják a benne található vizet. Ezt a vizet azután enyhe melegítéssel eltávolítják a MOF-okból, és egy kondenzátorba vezetik, ahol a folyékony víz összegyűlik.

Valójában ez a vízgyűjtő berendezés harmadik verziója, amelyet a csapat készített. 2017-ben az első prototípus passzív volt, és egy éjszakán át gyűjtötte vizet a levegőből, majd másnap a nap hőjét használta fel, hogy újra összegyűjtse és kondenzálja. A második változat 2018-ban készült el olyan fejlesztésekkel, amelyek lehetővé tették, hogy 100 ml vizet gyűjtsön egy kilogramm MOF segítségével.

A csapat szerint ez a legújabb verzió tízszer hatékonyabb, mint a tavalyi modell, és 100-szor produktívabb, mint a 2017-es prototípus. Ez egy kicsi elektromos ventilátornak köszönhető, amely több levegőt fúj a MOF-ok fölé, és kicsi fűtőelemeknek, amelyek felmelegítik az anyagot a víz felszabadításához.

Mindkét elemet a készülék tetején lévő napelemek által gyűjtött elektromos energia táplálja, és vannak akkumulátorai, amelyek lehetővé teszik az éjszakai működést.

Mivel a vízgyűjtő készülék teljesen önellátó, tökéletes lehet vidéki régiókban vagy fejlődő országokban, ahol a vízhiány komoly problémát jelent.

A csapat szerint azonban az eszköz méretezhető, és egy startup vállalatot hoztak létre, amely jelenleg egy olyan mikrohullámú sütő méretű verziót tesztel, amely állítólag napi 7 és 10 liter közötti mennyiségű vizet képes előállítani, ami elegendő napi ivóvizet jelent három felnőtt számára.

Egy hűtőszekrény méretű nagyobb változat pedig napi 200-250 liter mennyiségben képes kiszolgálni egy háztartás teljes vízigényét. A végső cél egy sokkal nagyobb eszköz lenne, amely napi 20000 liter vizet tudna előállítani, és egész falvakat kiszolgálni.

"Szuper tiszta vizet állítunk elő, amelyet potenciálisan széles körben elérhetővé lehet tenni a vízhálózathoz való csatlakozás nélkül," - mondta Omar Yaghi, a projekt vezető kutatója. "Ez a vízmobilitás nemcsak kritikus a vízstresszben szenvedők számára, hanem lehetővé tesz egy nagyobb célkitűzést, hogy a vízhez való hozzáférés emberi joggá váljon." (2)

(1) - https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acscentsci.9b00745
(2) - https://news.berkeley.edu/2019/08/27/water-harvester-m