Учеными создан эффективный сборщик воды для пустынных условий

Учеными создан эффективный сборщик воды для пустынных условий

Ученые Калифорнийского университета в Беркли разработали уникальное устройство, способное пассивно улавливать и собирать молекулы воды из воздуха в пустынных условиях, используя солнечный свет в качестве источника энергии. Исследователи успешно протестировали это устройство в Долине Смерти в пустыне Мохаве. Результаты исследования были опубликованы в журнале Nature Water.

Сборщик воды использует ультрапористый материал, известный как металлоорганический каркас (МОК), состоящий из атомов металла и органических молекул. Это отличает его от других существующих сборщиков воды, которые не могут эффективно работать в условиях сильной засухи и использовать только солнечный свет.

Ученые предварительно провели компьютерное моделирование, чтобы исследовать передачу тепла и энергии внутри устройства при солнечном излучении. В результате выбрали МОК-303 в качестве мембранного материала для улавливания молекул воды. Этот трехмерный каркас, состоящий из Al(OH) и 1H-пиразол-3,5-дикарбоксилата, обладает характеристиками, которые позволяют улавливать воду при низкой относительной влажности воздуха.

Мембраны в форме дисков устанавливаются в картридже, который ночью находится на открытом воздухе для сбора атмосферной воды, а днем перемещается внутрь корпуса устройства. Под воздействием солнечного тепла вода высвобождается из мембран в виде пара и конденсируется на алюминиевом радиаторе, затем собирается в отдельный резервуар.

Проведенные испытания показали, что устройство способно собирать до 285 граммов воды на килограмм МОК в день при температурах от 21,9 до 60,7 градусов Цельсия и относительной влажности от 9,4% до 36%. Благодаря компактному и модульному дизайну, производительность устройства достигла 200 граммов воды на квадратный метр в сутки, что в три раза превышает результаты предыдущего устройства, созданного этой же командой (65 граммов на кубический метр в сутки).

Это открытие представляет собой значительный шаг в направлении разработки эффективных источников питьевой воды для пустынных регионов, где доступ к пресной воде ограничен. Такие инновационные технологии могут иметь важное значение для борьбы с проблемой водных ресурсов и обеспечения жизненно важной жидкости в условиях экстремальной засухи.

Источник: Лента

Science XXI