تولید آب هوای خشک یک واقعیت است

2024 نویسنده: Seth Attwood | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2023-12-16 16:03

فیزیکدانان دانشگاه برکلی و موسسه فناوری ماساچوست (MIT) ابزاری ساخته اند که می تواند تنها با استفاده از انرژی خورشید آب را از هوای خشک کالیفرنیا و دیگر مناطق خشک جهان استخراج کند. مجله ساینس

عمر یاغی از دانشگاه می‌گوید: "رویای ما ایجاد خانه‌هایی کاملا مستقل است که می‌توانند به طور کامل با این وسایل انرژی خورشیدی تغذیه شوند. آزمایش ما این امکان را فراهم کرد. می‌توان گفت ما گامی در جهت ایجاد آب "شخصی" برداشتیم." کالیفرنیا در برکلی (ایالات متحده آمریکا).

مشکل دسترسی به آب برای زمین روز به روز حادتر می شود - طبق برآوردهای سازمان ملل، تا سال 2025 بیش از 14 درصد از ساکنان جهان را تحت تأثیر قرار خواهد داد. امروزه ده ها روش و فناوری برای شیرین سازی آب دریا وجود دارد که برخی از آنها حتی در مقیاس صنعتی در کشورهای ثروتمند عربی مورد استفاده قرار می گیرند.

همه این تکنیک‌های نمک‌زدایی دو اشکال اصلی دارند - یا بسیار گران و انرژی‌بر هستند، یا سیستم‌های تصفیه به سرعت مسدود شده و غیرقابل استفاده می‌شوند. همه اینها نمک زدایی را از نظر اقتصادی بی معنی می کند.

یاگی و همکارانش با اجرای ایده ای که قبلا فقط در صفحات رمان ها و فیلم های علمی تخیلی یافت می شد، روش جایگزینی را برای به دست آوردن آب آشامیدنی تمیز پیشنهاد می کنند. آنها موفق به ایجاد سیستمی شدند که با استفاده از داربست های به اصطلاح فلزی-آلی (MOF) آب را از هوا استخراج می کند.

MOC ها مواد پلیمری پیچیده ای هستند که از نظر ساختار شبیه به لانه زنبوری هستند و دارای تخلخل و استحکام بسیار بالایی هستند. امروزه از آنها برای ایجاد فیلترهایی استفاده می شود که قادر به جذب دی اکسید کربن یا هیدروژن و به دام انداختن مقادیر زیادی از این گازها هستند.

یاگی، یکی از پیشگامان IOC، دو سال پیش کشف کرد که ماده مشابهی متشکل از زیرکونیوم و اسید آدیپیک، یک عامل رسوب‌زدا، هیدروژن، متان یا انواع دیگر گازها را جذب نمی‌کند، بلکه مولکول‌های آب را جذب می‌کند. این به او این ایده را داد که می توان از قاب ها برای استخراج آب از هوا استفاده کرد.

با در نظر گرفتن این ایده، او با مهندسان MIT همکاری کرد و آنها با هم یک "مولد آب" نسبتا ساده و ارزان ساختند. بسیار بدوی کار می کند - "شن" ذرات IOC آب را از هوا جذب می کند و نور و گرمای خورشید که توسط سیستمی از آینه ها به سمت آن هدایت می شود، باعث می شود بخار آب از آنها خارج شود و در یک ظرف متصل به این نمک زدایی متراکم شود. گیاه.

چنین دستگاهی که حاوی یک کیلوگرم IOC است، می تواند در نیم روز حدود سه لیتر آب تولید کند، حتی از هوای نسبتاً خشک با رطوبت 20 تا 30 درصد. اصولاً همین مقدار برای تأمین آب آشامیدنی لازم در روز برای فرد کافی است.

به گفته یاگی، ساختار IOC قابل بهینه سازی است و دوبرابر آب جذب می کند. دانشمندان امیدوارند که این ماده و نسخه های جدید آن و همچنین ژنراتورهای "صنعتی" که هوا را تحت فشار می دمند، به حل مشکل دسترسی به آب تمیز در خشک ترین نقاط جهان کمک کنند.