Недостигът на прясна вода е проблем, който засяга близо 2,2 млрд. души по света. Ситуацията се влошава с нарастването на населението на Земята и климатичните промени.  

Най-сериозен е недостигът в сухи райони, острови и крайбрежия без източници на прясна вода.

Едно от решенията на този проблем са новите технологии, които извличат прясна вода от атмосферата.

Публикация в TechExplor информира, че според най-нови изчисления атмосферата съдържа около 13 трилиона тона вода – шест пъти повече от сладката вода в реките на земното кълбо.

Към момента има системи за извличане на вода от атмосферата, използващи слънчева енергия (solar-driven atmospheric water extraction – SAWE). Те обикновено разчитат на абсорбиране на водни пари.

Снимка: ScienceDirect

Когато абсорбиращият материал достигне насищане, системата се затваря и се излага на слънчева светлина, за да започне освобождаването на уловената вода. SAWE са по-добри от метода за пасивното събиране на мъгла и роса, който е непрактичен в географски райони с климатични ограничения.

Но SAWE системите са ограничени в количеството на водата, което могат да извлекат. Те извършват само един цикъл на ден. Тяхното използване е ограничено заради цените за производство и трудната операция с движещите се части.

Тези пречки правят системите сложни и енергоемки и учените се опитват да преодолеят тези проблеми, за да могат новите технологии да помогнат на повече хора, страдащи от недостиг на питейна вода.

Кратък поглед към новата система

Наскоро инженери и учени от Саудитска Арабия и Китай създадоха система, която използва слънчева енергия за извличане на вода от атмосферата. Тя има възможност да извлича от всеки квадратен метър, в който оперира, до 3 литра вода дневно. Начинът, по който го постига, е пасивен, без нужда от поддръжка или човешки оператори. Списание Nature Communications публикува изследването и резултатите.

Изследователите са избрали да тестват системата и събраната от нея вода за отглеждане на зеле. Тестовете са успешни през два сезона в Тувал, Саудитска Арабия.

„Целим да приложим тази технология за получаването на вода от въздуха, за да компенсираме нуждите за устойчиво земеделие, необходимо за сигурно производство на храна в Близкия изток“, каза Ю Хан, съавтор от Южнокитайския технологичен университет.

Как работи системата?

За проектирането групата използва структура от множество вертикални микроканали, наречени масови транспортни мостове. Тръбите, поставени в контейнер, се пълнят с течен солен разтвор, който действа като течен абсорбатор. В експериментите е бил използван литиев хлорид.

Снимка: Nature Commnications

В зависимост от разпределението на температурата областта, изложена на околната среда, непрекъснато улавя атмосферната вода и я съхранява. Когато системата получава директна слънчева светлина, абсорберът я преобразува в топлина и генерира концентрирана водна пара във високо температурната зона. Водната пара кондензира върху стената на камерата, произвеждайки прясна вода.

В същото време концентрираната течност в зоната с висока температура се транспортира обратно в областта в контакт с околната среда чрез дифузия и чрез конвекция. Това позволява непрекъснато улавяне на водни пари, докато има слънчева светлина. Абсорберът е направен от частично окислени въглеродни нанотръби върху мембрана от стъклени влакна.

Какви са резултатите?

Продължи да четеш