Жажда может превратиться в воспоминания — после того, как ученые изобрели устройство-«харвестер», высасывающее влагу из воздуха с помощью энергии Солнца.
Прототип, созданный учеными из Массачусетского технологического института и Калифорнийского университета, работает даже в условиях пустыни и в конечном итоге может обеспечить домашние хозяйства чистой питьевой водой, в которой они так нуждаются — путем извлечения влаги из окружающей атмосферы.
Харвестер, работающий только на солнечной энергии и установленный на крыше, способен добыть 2,8 литра воды из воздуха в течение 12 часов даже в сухих условиях, вроде пустыни Мохаве, где средняя влажность составляет около 20%, говорится в исследовании, опубликованном в журнале Science.
По словам учёных, их изобретение впервые может обеспечить «персонализированную воду», взятую непосредственно из пара в окружающей среде.
«Это крупный прорыв в решении давней проблемы сбора воды из воздуха при низкой влажности, — сказал профессор Омар Яги из Калифорнийского университета в Беркли. — Сейчас пока не существует другого способа сделать это, кроме как за счет использования дополнительной энергии. Ваш электрический осушитель в домашних условиях производит «очень дорогую воду».
«Одно из представлений будущего — иметь воду вне сети, когда у вас есть домашнее устройство, работающее на солнечной энергии для производства воды и удовлетворяющее потребности домашнего хозяйства. Я называю это персонализированной водой».
Устройство представляет собой открытую камеру, содержащую пористый металлорганический координационный полимер (МКОП или Metal-Organic Frameworks) из циркония и адипиновой кислоты, которая расположена между поглощающей солнечной панелью и пластиной конденсатора.
Решетчатая структура полимера захватывает молекулы водяного пара, содержащиеся в воздухе, а солнечный свет, проникающий через окошко, нагревает МКОП и направляет связанную с ним влагу к конденсатору, имеющему температуру наружного воздуха. Именно он окончательно превращает пар в жидкую воду, которая капает в коллектор.
Две трети населения мира ежегодно испытывают нехватку воды и в то же самое время в воздухе вокруг нас присутствует огромное количество живительной влаги — до 13 тысяч трлн. литров во всём мире.
«Эта работа предлагает новый способ сбора воды из воздуха, которому не требуется высокая относительная влажность, и он гораздо более энергоэффективен, чем другие существующие технологии», — говорит Эвелин Ванг, инженер-механик МИТ.
Команда ученых планирует улучшить харвестер, чтобы он мог всасывать гораздо больше воздуха и производить больше воды. Но даже прототип, содержащий один килограмм МКОП, может поддерживать жизнь человека в условиях пустыни.
«Мы хотели продемонстрировать, что если вы застрянете где-то в пустыне, то сможете выжить с помощью этого устройства, — сказал профессор Омар Яги. — Человеку требуется около банки из-под колы воды в день. С помощью этой системы её можно собрать менее чем за час».
