Физики создали прибор, извлекающий воду из сухого воздуха

Физики из Калифорнийского университета в Беркли и Массачусетского технологического института (MIT) создали гаджет, который может извлекать воду из сухого воздуха засушливых регионов мира, используя лишь энергию солнца.

"Наша мечта – создание полностью автономных домов, способных обеспечивать себя водой, используя такие приборы, питающиеся энергией солнца. Наш эксперимент сделал это возможным. Можно сказать, мы сделали шаг к созданию "персонализированной" воды", — рассказывает один из авторов исследования Омар Яги (Omar Yaghi).

Проблема доступа к воде становится всё более острой для Земли — по оценкам ООН, к 2025 году она коснется более 14% жителей планеты. На сегодняшний день существует несколько десятков методов и технологий опреснения морской воды, некоторые из которых даже применяются в промышленных масштабах в богатых арабских странах, сообщает РИА Новости.

Все эти методики опреснения имеют два главных недостатка – они или слишком дороги и энергозатратны, или же системы очистки быстро засоряются и приходят в негодность. Всё это делает опреснение бессмысленным с экономической точки зрения. Яги и его коллеги предлагают альтернативный метод получения чистой питьевой воды, реализовав идею, которая раньше встречалась только на страницах научно-фантастических романов и фильмов. Им удалось создать систему, которая извлекает воду из воздуха, используя так называемые металл-органические каркасы (МОК).

МОК представляют собой сложные полимерные материалы, похожие по структуре на пчелиные соты и обладающие очень высокой пористостью и прочностью. Сегодня они используются для создания фильтров, способных улавливать углекислоту или водород и удерживать в себе огромные количества этих газов. Яги, один из первооткрывателей МОК, два года назад обнаружил, что подобный материал, состоящий из циркония и адипиновой кислоты, средства для удаления накипи, поглощает не водород, метан или другие виды газов, а молекулы воды. Это натолкнуло его на мысль, что каркасы можно использовать для извлечения воды из воздуха.

Руководствуясь этой идеей, он объединил усилия с инженерами из MIT, и вместе они создали достаточно простой и дешевый "генератор воды". Работает он крайне примитивно – "песок" из частиц МОК поглощает воду из воздуха, а свет и тепло солнца, направляемые на него системой зеркал, заставляют пары воды покинуть их и сконденсироваться в сосуде, подключенном к этому опреснителю.

Подобное устройство, содержащее в себе килограмм МОК, может вырабатывать около трёх литров воды за полдня даже из достаточно сухого воздуха (при влажности 20-30%). В принципе, этого хватает для того, чтобы обеспечить человека необходимым количеством питьевой воды на сутки.

По словам Яги, структуру МОК можно оптимизировать, и он станет поглощать в два раза больше воды, чем сейчас. Как надеются учёные, этот материал и его новые версии, а также "промышленные" генераторы, прогоняющие воздух под давлением, помогут решить проблему с доступом к чистой воде в самых засушливых уголках мира.

Результаты исследования опубликованы в научном издании Science

Кстати, ранее мы рассказывали о другой системе очистки воды на солнечной энергии. Тем временем новосибирские учёные представили новый дешёвый способ получения чистой воды.