Høsting av vann fra tørr luft ved hjelp av sollys og litt ...

Viktigheten av vann må ikke undervurderes. Det er viktig for menneskers helse og for mange aspekter av den globale økonomien. Disse inkluderer sektorer for produksjon og energiproduksjon. Selv om vann er en grunnleggende nødvendighet, uten som vi ikke kunne overleve, brukes det noen ganger uforsvarlig, og dette må endre seg.

Til tross for å være en uunnværlig ressurs, står omtrent to tredjedeler av verdens befolkning overfor det alvorlige problemet med vannmangel. I tillegg blir omtrent en tredjedel av verdens grunnvannsbassenger uttømt. Med redusert grunnvannsforsyning, og et stort antall personer som har sterkt begrenset tilgang til drikkevann, er det nødvendig med et inngrep av slags.

Alt går imidlertid ikke tapt, spesielt ikke med Omar Yaghi fra UC Berkeley (University of California, Berkeley) om saken. Hans arbeid med metallorganiske rammer (MOF) førte til at han gikk sammen med Evelyn Wang fra MIT (Massachusetts Institute of Technology) for å lage et vannoppsamlingssystem, som er i stand til å operere i tørt klima på et fuktighetsnivå på bare 20 prosent.

Metallorganiske rammer

Denne MOF er spesielt flink til å fange opp vannmolekyler under forhold med lav luftfuktighet

MOF- krystaller har tidligere blitt demonstrert i andre anvendelser som fangst av karbondioksid fra avgasser og andre kjemiske anvendelser. Nå er det deres tid til å skinne i området for vannhøsting.

MOF brukt i Yaghi og Wangs vannhøstingsapparat bruker en kombinasjon av zirkonium og adipinsyre. Denne MOF er spesielt flink til å fange opp vannmolekyler under forhold med lav luftfuktighet.

Vannhøsting ved hjelp av metallorganiske rammer

Lagets prototype klarte å samle 2, 8 liter vann i løpet av en 12 timers periode.

For at et vannhøstingsapparat skal være levedyktig, skal det kunne fungere effektivt med minimale energibehov.

Den komplette enheten består av MOF- krystaller klemt mellom en solfanger og en kondensatorplate.

MOF- krystaller absorberer vann og dette innfangede vannet fordampes deretter. Dette gjøres ved hjelp av varmeenergi hentet fra solen av solenergibestanden. Til slutt kjøler kondensatorplaten vanndampen, slik at vanndråper kan samles.

Lagets prototype klarte å samle 2, 8 liter vann i løpet av en 12 timers periode. Det fine med dette systemet er at det ikke vil kreve større infrastrukturendringer for å bli implementert. MOF- krystaller er naturlig flinke til å fange opp vann, og alt som trengs for å frigjøre vannet er sollys. Dette gjør dette systemet til en utmerket kandidat for bruk i avsidesliggende områder.

I tillegg til å være bra for fjerntliggende områder med behov for vann, kan dette systemet også implementeres i enda større skala. Tradisjonelle metoder for innsamling og levering av vann involverer massive underjordiske rørleggernettverk. Disse desentraliserte systemene, hvis de er perfeksjonerte, kan brukes i stedet i hver husstand for å oppfylle våre vannbehov.

Forbedringer som skal gjøres

Kaghi og Wang jobber standhaftig med å forbedre systemet sitt for å høste mer vann.

Selv om det er lovende, er dette MOF-vannhøstingssystemet ennå ikke fullført. Det er i det minste imidlertid en lovende fungerende prototype allerede. Kaghi og Wang jobber standhaftig med å forbedre systemet sitt for å høste mer vann.

Kaghi bemerker at for å ha en kontinuerlig tilførsel av vann fra systemet, kan det være utformet på en slik måte at det suges opp vann om natten og slipper vann på dagtid. Et annet alternativ er å konfigurere solfangeren til å produsere vanndamp med en raskere hastighet.

For å høre Yaghi selv snakke på enheten, kan du se på denne videoen, hvor han bryter alt sammen og forklarer det grunnleggende arbeidsprinsippet for enheten.

Siste tanker

Yaghi og Wangs vannhøstingsapparat er et levedyktig middel for bærekraftig å samle vann som har lave energibehov. Det er teknologier som dette som kan bidra til å lindre verdens vannlidelser, og det kan gjøre det med minimal miljøpåvirkning.