Znanstvenici su identificirali visoko upijajuće materijale koji mogu iz zraka izvući rekordne količine pitke vode. Uređaj otvara put tehnologijama sposobnim za suočavanje s hitnim situacijama s vodom u najsušnijim dijelovima planeta.
Za zemlje u razvoju nedostatak pristupa vodi za piće predstavlja jednu od najvećih prijetnji okolišu i zdravlju.
Brojnim projektima provedenim posljednjih godina za osiguravanje opskrbe vodom u najsiromašnijim zemljama svijeta, danas se dodaje i projekt znanstvenika iz Laboratorija primijenjene fizike (APL) u Laurelu u državi Maryland.
Istraživači su identificirali visoko upijajuće materijale koji mogu izvući rekordne količine vode za piće iz zraka, a nova ispitivanja koja provode mogla bi dovesti do razvoja tehnologija za opskrbu suhim dijelovima planeta pitkom vodom.
Tim istraživača, predvođen Zhiyong Xiaom, Matthewom Loganom i Spencerom Langevinom opisao je svoj rad u časopisu Scientific Reports, objašnjavajući kako su uspjeli iskoristiti metalno-organske strukture (MOF) kako bi apsorbirali vodu iz okoliša.
U kristali ovih spojeva zapravo ponašaju kao spužve te su u mogućnosti to hvatanje, trgovinu i objaviti značajne količine tvari, uključujući vodu.
Potencijalno, kad bi se jedan gram kristala stavio na poplavljeno nogometno igralište, materijal bi mogao apsorbirati svu vodu prisutnu na cijelom terenu.
Definitivno zanimljive značajke, koje su već bile proučavane u prošlosti. Prethodni rad, međutim, nije doveo do razvoja metode koja bi omogućila učinkovitu proizvodnju vode .
„Početni eksperimenti pokazali su da bi koncept mogao funkcionirati. Ali problem je bio kapacitet. Drugi istraživački timovi uspjeli su proizvesti do oko 1,3 litre vode dnevno po kilogramu tvari u sušnim uvjetima - dovoljno za jednu osobu.
Potrebno je bolje razumijevanje svojstava strukture koja kontrolira apsorpciju i oslobađanje kako bi se stvorio optimalan uređaj za prikupljanje vode. ”Xia je komentirala u izjavi.
© Johns Hopkins APL
Ovim novim istraživanjem postignut je puno bolji rezultat , ispitivanjem različitih vrsta kristala i otkrivanjem, za neke od njih, apsorpcijskog kapaciteta gotovo sedam puta većim.
Istraživači su proučavali niz MOF-a, proučavajući mehanizme koji upravljaju njihovom kinetikom sekvestracije vode i izračunavajući koliko vode mogu apsorbirati.
Zatim su istraživali utjecaj temperature, vlage i drugih okolišnih karakteristika na proces adsorpcije i ispuštanja kako bi pronašli optimalne uvjete .
„Identificirali smo MOF koji može proizvesti 8,66 litara vode dnevno po kilogramu u idealnim uvjetima, izvanredno otkriće.
To će nam pomoći da produbimo razumijevanje ovih materijala i vodimo otkrivanju metoda sakupljanja vode sljedeće generacije ”, objasnio je Xia.
Xia i njezin tim sada istražuju druge MOF-ove s različitim svojstvima kako bi procijenili njihov učinak u posebno suhim okruženjima i utvrdili konfiguracije MOF-a koje omogućuju optimalnu apsorpciju.
APL je u prošlosti također razvio metode za uklanjanje teških metala i otrovnih tvari iz vode, a zahvaljujući naporima i suradnji istraživača, laboratorij postiže sjajne rezultate u mogućnosti ponuditi pitku vodu za ljude koji joj danas nemaju pristup.
"Jedva čekamo spasiti planet, jednu po jednu kap", rekla je Ally Bissing-Gibson, voditeljica APL-ovog programa za biološke i kemijske znanosti.
Izvori reference: Priroda, znanstveni izvještaji / Sveučilište Johns Hopkins
Pročitajte također:
- WaterHouse, projekt za dobivanje pitke vode iz zraka u Namibiji i Mozambiku
- Expo 2021: Awa Modula, evo kako proizvesti vodu za piće iz zraka
- U Keniji prva solarna elektrana koja pretvara oceansku vodu u vodu za piće
