Vědci identifikovali vysoce absorpční materiály schopné extrahovat ze vzduchu rekordní množství pitné vody. Zařízení otevírá cestu k technologiím, které jsou schopné zvládat nouzové situace s vodou v nejsušších oblastech planety.
Pro rozvojové země představuje nedostatečný přístup k pitné vodě jednu z největších hrozeb pro životní prostředí a zdraví.
K mnoha projektům, které byly v posledních letech provedeny za účelem zajištění zásobování vodou v nejchudších zemích světa, se dnes přidává výzkum vědců z Applied Physics Laboratory (APL) v Laurel v Marylandu.
Vědci identifikovali vysoce absorpční materiály schopné extrahovat rekordní množství pitné vody ze vzduchu a nové testy, které provádějí, by mohly vést k vývoji technologií dodávajících pitnou vodu do suchých oblastí planety.
Tým vědců pod vedením Zhiyong Sia, Matthewa Logana a Spencera Langevina popsal svou práci ve Vědeckých zprávách a vysvětlil, jak se jim podařilo využít kovově-organické struktury (MOF) k absorpci vody z prostředí.
Tyto krystaly těchto sloučenin ve skutečnosti se chovají jako houby a jsou schopny zachytit, ukládání a uvolnit značné množství látek, včetně vody.
Pokud by byl na zaplavené fotbalové hřiště vložen jediný gram krystalů, byl by tento materiál schopen absorbovat veškerou vodu přítomnou v celém poli.
Rozhodně zajímavé vlastnosti, které již byly v minulosti studovány. Předchozí práce však nevedly k vývoji metody, která by umožňovala efektivní výrobu vody .
"Počáteční experimenty ukázaly, že koncept může fungovat." Problém však byla kapacita. Jiné výzkumné týmy dokázaly za suchých podmínek vyprodukovat až asi 1,3 litru vody na kilogram látky za den - stačí pro jednu osobu.
K vytvoření optimálního zařízení pro shromažďování vody je zapotřebí lepšího porozumění vlastnostem struktury, která řídí absorpci a uvolňování. “Xia uvedl ve svém prohlášení.
© Johns Hopkins APL
S tímto novým výzkumem bylo dosaženo mnohem lepšího výsledku , testování různých typů krystalů a objevení, pro některé z nich, absorpční kapacity téměř sedmkrát vyšší.
Vědci studovali řadu MOF, studovali mechanismy, které řídí jejich kinetiku sekvestrace vody a vypočítali, kolik vody mohou absorbovat.
Poté zkoumali vliv teploty, vlhkosti a dalších charakteristik prostředí na proces adsorpce a uvolňování, aby našli optimální podmínky .
"Identifikovali jsme MOF schopnou za ideálních podmínek vyprodukovat 8,66 litrů vody denně na kilogram, což je mimořádný objev."
To nám pomůže prohloubit naše chápání těchto materiálů a vést objev nových metod sběru vody nové generace, “vysvětlil Xia.
Xia a její tým nyní zkoumají další MOF s různými vlastnostmi, aby vyhodnotili, jak fungují v obzvláště suchém prostředí, a určili konfigurace MOF, které umožňují optimální absorpci.
Společnost APL v minulosti rovněž vyvinula metody odstraňování těžkých kovů a toxických látek z vody a díky úsilí a spolupráci výzkumných pracovníků dosahuje laboratoř skvělých výsledků v nabídce pitné vody pro lidi, kteří k ní dnes nemají přístup.
"Nemůžeme se dočkat, až zachráníme planetu, jednu kapku po druhé," řekla Ally Bissing-Gibson, vedoucí programu biologických a chemických věd APL.
Zdroje odkazů: Příroda, Vědecké zprávy / Univerzita Johna Hopkinse
Přečtěte si také:
- WaterHouse, projekt získávání pitné vody ze vzduchu v Namibii a Mozambiku
- Expo 2021: Awa Modula, tady je návod, jak ze vzduchu vyrábět pitnou vodu
- V Keni první solární elektrárna, která přeměňuje oceánskou vodu na pitnou
