Воду научились добывать из воздуха

Американские ученые разработали устройство, которое позволяет получать воду из сухого воздуха, используя энергию солнца. В перспективе это изобретение поможет обеспечивать водой засушливые регионы нашей планеты. Над разработкой работали ученые из Массачусетского технологического института и Калифорнийского университета (г. Беркли).

Один из авторов исследования рассказал, что вместе с коллегами он мечтает создать полностью автономные дома, которые могли бы обеспечиваться водой при помощи приборов, работающих на солнечной энергии. Как показал эксперимент, это вполне посильная задача. Разработанный гаджет станет первым шагом к исполнению мечты об автономно произведенной воде.

Эта разработка особенно актуальна на фоне разговоров о проблеме доступа к питьевой воде на нашей планете. С каждым годом ситуация становится все сложнее. Так, по данным ООН, уже в 2025 году нехватка воды коснется около 14 % жителей Земли.

Пока ученые могли похвастаться лишь рядом технологий, позволяющих опреснять морскую воду. Некоторые их них даже активно работают в арабских странах с засушливым климатом. Однако подобные методики имеют свои недостатки: высокую стоимость, энергозатратность, быстрое засорение и выход из строя установок. Из-за этого опреснение чаще всего становится экономически невыгодным.

Американские ученые предложили альтернативу, причем до них подобными исследованиями еще не занимались, а описание подобной идеи можно было встретить разве что на страницах научной фантастики. Разработанная система дает возможность добывать жидкость прямо из воздуха, для чего используются МОК – металл-органические каркасы. Это сложные полимерные материалы, которые напоминают по своей структуре пчелиные соты. Они имеют высокую пористость и прочность. На сегодняшний день их чаще всего применяют при создании фильтров, для улавливания водорода и углекислоты, а также удержания в себе этих газов.

Один из членов исследовательской группы, ученый Омар Яги, входил в группу первооткрывателей МОК. Еще два года назад он обратил внимание, что материал (он состоит из циркония и адипиновой кислоты) поглощает воду вместо водорода, метана или прочих газов. Это наблюдение натолкнуло исследователя на идею получать воду из воздуха.

Вместе с инженерами из Массачусетского технологического института Омар Яги разработал недорогой и несложный прибор. Основной принцип его действия очень простой: частицы МОК (напоминающие песок) берут воду из воздуха. На материал направляют систему зеркал, которые при помощи света и тепла заставляют конденсат (пары воды) переместиться в сосуд, который подключается к опреснителю.

Ученые утверждают, что устройство, содержащее 1 кг МОК, сможет выработать около 3 л воды в течение 12 часов. Работа гаджета возможна даже в условиях сухого воздуха при уровне влажности 20-30 %. Этого объема вполне хватает, чтобы обеспечить питьевой водой на день одного человека.

В будущем планируется оптимизировать структуру МОК, чтобы иметь возможность получать в 2 раза больше воды. Американские ученые надеются, что их разработка поможет обеспечить водой даже самые засушливые регионы.