Teksaso universiteto Austino universiteto tyrėjai suprato, kaip kasdienius metimus paversti technologija, patraukiančia švarų vandenį tiesiai iš atmosferos.
Komanda naudojo skirtingas organines medžiagas, norėdama sukurti „molekulinį funkcionalizuotą biomasės hidrogelus“, kurie išgauna geriamą vandenį iš oro, naudodama tik švelnią šilumą, pagamindama beveik keturis galonus per dieną per kilogramą medžiagos-maždaug tris kartus daugiau nei tipiškos vandens įšokimo technologijos.
„Tai atveria visiškai naują būdą mąstyti apie tvarų vandens surinkimą, ženklinant didelį žingsnį link praktinių vandens surinkimo sistemų namų ūkiams ir mažą bendruomenės mastą“, – sakė tyrimų komanda vadovavęs profesorius Guihua Yu.
Remiantis naujausiais tyrimais, tyrimas yra aktualus šiandien, atsižvelgiant į tai, kad beveik 4,4 milijardo žmonių apribojo prieigą prie saugaus geriamojo vandens. Tai beveik 50% visų žmonių.
Vandens išgavimas iš oro nėra tikrai naujas, tačiau tai, kas išskiria šį požiūrį, yra natūralių medžiagų naudojimas, kuris kitu atveju patektų į sąvartynus – tai taip pat saugiau ir ekologiškiau. Tyrėjai sėkmingai pavertė celiuliozę (randamą augaluose), krakmolą (nuo maisto produktų, tokių kaip kukurūzai ir bulvės) ir chitozanas (iš jūros kriauklių) į didelio našumo vandens kombainus.
„Dienos pabaigoje švarus vanduo turėtų būti paprastas, tvarus ir keičiamas“, – teigė kitas tyrime dalyvavęs tyrėjas Weixin Guan. „Ši medžiaga suteikia mums galimybę pasinaudoti gausiausi gamtos ištekliais ir gaminti vandenį iš oro – bet kur.“
Ši technologija veikia per dviejų pakopų procesą. Pirma, tyrėjai prideda termoreaktyvių grupių, kad medžiagos būtų jautrios temperatūros pokyčiams. Tada jie prideda specialių molekulių, vadinamų „zwitterionic grupėmis“, kad padidintų biomasės vandens absorbcijos pajėgumą.
Rezultatas yra hidrogelis, kuris veikia panašiai kaip į normalų sausintuve randamą silikagelio paketus, tačiau dramatiškai geresniu našumu ir saugesne sudėtimi, vietoj sintetikos naudojant natūralias medžiagas.
Lauko bandymų metu sistema parodė, kad sėkminga – vienkartinė medžiagos kilograma, pagaminta iki 14,19 litro vandens per dieną. Komanda sako, kad panašios technologijos paprastai sukuria nuo 1 iki 5 litrų už kilogramą kiekvieną dieną.
Skirtingai nuo įprastų vandens surinkimo sistemų, kurios dažnai priklauso nuo energijos alkanos šaldymo, kad sutrauktų atmosferos drėgmę, šiems hidrogeliams reikia tik švelnaus šildymo iki 60 ° C (140 ° F), kad būtų išlaisvintas užfiksuotas vanduo-temperatūra, pasiekiama su paprastu saulės kaitinimu ar atliekomis iš kitų procesų.
Šis minimalus energijos reikalavimas daro šią technologiją ypač perspektyvi ne tinklo bendruomenėms ir ekstremalioms situacijoms, kai galia gali būti neprieinama.
Profesoriaus Yu komanda daugelį metų kuria vandens generavimo technologijas, įskaitant sistemas, pritaikytas ypač sausoms sąlygoms ir injekcinėms vandens filtravimo sistemoms. Dabar jie stengiasi gaminti gamybą ir projektuoti praktinius komercializacijos prietaisus, įskaitant nešiojamuosius vandens kombainus, savarankiškų drėkinimo sistemų ir avarinio geriamojo vandens prietaisų.
Redagavo Andrew Haywardas
Paprastai protingas Informacinis biuletenis
Savaitės AI kelionė, kurią pasakojo generacinis AI modelis.
