Høst vand fra tør luft ved hjælp af sollys og noget ...

Vandets betydning må ikke undervurderes. Det er vigtigt for menneskers sundhed og for mange aspekter af den globale økonomi. Disse inkluderer produktionssektoren og energiproduktionssektorerne. Selvom vand er en grundlæggende nødvendighed, uden hvilken vi ikke kunne overleve, bruges det undertiden uansvarligt, og dette skal ændre sig.

På trods af at være en uundværlig ressource står cirka to tredjedele af verdens befolkning over for det alvorlige spørgsmål om vandmangel. Derudover udtømmes ca. en tredjedel af verdens grundvandsbassiner uholdbart. Med formindskede grundvandsforsyninger og et stort antal personer, der har meget begrænset adgang til drikkevand, er der behov for en indgriben af ​​slags.

Alt går imidlertid ikke tabt, især ikke med Omar Yaghi fra UC Berkeley (University of California, Berkeley) om sagen. Hans arbejde med metalorganiske rammer (MOF'er) fører til, at han samarbejder med Evelyn Wang fra MIT (Massachusetts Institute of Technology) for at skabe et vandopsamlingssystem, der er i stand til at operere i tørt klima på et fugtighedsniveau på kun 20 procent.

Metalorganiske rammer

Denne MOF er især dygtig til at fange vandmolekyler under forhold med lav luftfugtighed

MOF- krystaller er tidligere blevet demonstreret i andre anvendelser, såsom indfangning af kuldioxid fra udstødningsgasser og anden kemisk anvendelse. Nu er det deres tid til at skinne i området med vandhøstning.

MOF, der bruges i Yaghi og Wangs vandhøsteanordning, bruger en kombination af zirkonium og adipinsyre. Denne MOF er især dygtig til at fange vandmolekyler under forhold med lav luftfugtighed.

Vandhøstning ved hjælp af metalorganiske rammer

Holdets prototype formåede at samle 2, 8 liter vand i løbet af en 12 timers periode.

For at en vandhøsteanordning skal være levedygtig, skal den kunne fungere effektivt med minimale energibehov.

Den komplette enhed består af MOF- krystaller klemt mellem en solabsorber og en kondensatorplade.

MOF- krystaller absorberer vand, og dette fangede vand fordampes derefter. Dette gøres ved hjælp af varmeenergi opsamlet fra solen af ​​solabsorberen. Endelig afkøler kondensatorpladen vanddampen, så der kan opsamles vanddråber.

Holdets prototype formåede at samle 2, 8 liter vand i løbet af en 12 timers periode. Det fine med dette system er, at det ikke kræver større infrastrukturændringer for at blive implementeret. MOF- krystaller er naturligvis dygtige til at fange vand, og alt hvad der er nødvendigt for at frigive vandet er sollys. Dette gør dette system til en fremragende kandidat til brug i fjerntliggende områder.

Ud over at være fantastisk til fjerntliggende områder, der har behov for vand, kunne dette system også implementeres i endnu større skala. Traditionelle metoder til opsamling og levering af vand involverer massive underjordiske VVS-netværk. Disse decentrale systemer, hvis de blev perfektioneret, kunne i stedet bruges i enhver husholdning til at opfylde vores vandbehov.

Der skal forbedres

Kaghi og Wang arbejder standhaftigt med at forbedre deres system for at høste mere vand.

Selv om det er lovende, er dette MOF-vandhøstesystem endnu ikke perfektioneret. Der er dog i det mindste allerede en lovende, fungerende prototype. Kaghi og Wang arbejder standhaftigt med at forbedre deres system for at høste mere vand.

Kaghi bemærker, at for at have en kontinuerlig forsyning af vand fra deres system, kunne det designes på en sådan måde, at det suges vand om natten og frigiver vand om dagen. En anden mulighed er at konfigurere solabsorberen til at producere vanddamp med en hurtigere hastighed.

For at høre Yaghi selv tale på enheden skal du kigge på denne video, hvor han nedbryder alt sammen og forklarer det grundlæggende arbejdsprincip for sin enhed.

Afsluttende tanker

Yaghi og Wangs vandhøsteanordning er et levedygtigt middel til bæredygtigt at opsamle vand, der har lave energibehov. Det er teknologier som denne, der kan hjælpe med at afhjælpe verdens vandlidelser, og det kan gøre det med minimal miljøpåvirkning.