211service.com
Sådan trækker du vand ud af den tynde luft, selv i de tørreste dele af kloden
En ny enhed, der er drevet af sollys, kan hjælpe med at løse problemer med vandmangel. 13. april 2017
Forskere har udviklet en enhed, der kan suge vand ud af ørkenens himmel, drevet af sollys alene. De håber, at en version af teknologien med tiden kan levere rent drikkevand i nogle af de tørreste og fattigste dele af kloden.
Enheden er baseret på et nyt materiale, der kan trække store mængder vand ind i dets mange porer. Ifølge en undersøgelse offentliggjort i tidsskriftet Videnskab torsdag kan et kilogram af materialet opfange flere liter vand hver dag i luftfugtighedsniveauer helt ned til 20 procent, typisk for tørre områder.
Teknologien kan hjælpe med at løse et stort og voksende problem. EN rapport sidste år i Videnskabens fremskridt fandt, at fire milliarder mennesker, næsten halvdelen i Indien og Kina, står over for alvorlig vandknaphed mindst en måned om året. Det betyder, at vandmangel påvirker to tredjedele af verdens befolkning. Disse mangler – og de deraf følgende konflikter – forventes kun at blive mere almindelige i store dele af verden, efterhånden som klimaændringerne accelererer.
Et team på MIT udviklede teknologien med Omar Yaghis laboratorium ved University of California, Berkeley. Nøglekomponenten er en lovende klasse af syntetiske porøse materialer kaldet metal-organiske rammer, sammensat af organiske molekyler syet sammen med metalatomer, som Yaghi var pioner (se A Better Way to Capture Carbon). Størrelsen og den kemiske karakter af materialets porer kan tilpasses til at fange bestemte typer molekyler eller lade dem strømme igennem. Materialet har også et massivt overfladeareal, i størrelsesordenen en fodboldbane pr. gram, hvilket gør det muligt at binde med en stor mængde partikler.
Billeder af enhedens kondensator over tid (til højre, kører fra top til bund) viser en konstant stigning i vanddråber gennem dagen.
I dette tilfælde brugte forskerne en tidligere udviklet version af materialet som Yaghi optimerede til effektivt at fange vandmolekyler. Prototypen binder sig til vand om natten eller i skygge. Men i løbet af dagen tilføjer sollys, der rammer materialet, nok energi til at omdanne vandmolekylerne til damp. Til gengæld glider de ud af materialets porer og ind i et tilstødende akrylkabinet. En kondensator i bunden af beholderen opsamler vanddråberne og leder dem ind i et kammer nedenfor, hvorfra rent vand kan opsamles.
Processen er fuldstændig passiv uden behov for solpaneler, batterier eller yderligere energi. Tidligere vandhøstningsteknologier har været begrænset til områder med tåge eller andre forhold med høj fugtighed.
Selvom de planlægger at fortsætte med at forfine teknologien, er de ikke så langt væk fra et levedygtigt produkt, siger Evelyn Wang, leder af MITs enhedsforskningslaboratorium. Hun bemærker, at der allerede findes materialer af denne type masseproduceret , til stadigt mere overkommelige priser, af den tyske kemigigant BASF.
Yaghi siger, at teknologien kunne parres med solpaneler eller andet udstyr for at øge vandproduktionen til industrielle eller landbrugsformål. Men det store håb, siger han, er, at disse enheder kan blive til husholdningsartikler i fattigere dele af verden. Det ville give familier mulighed for pålideligt at producere deres eget vand i stedet for at rationere, hvad de kan bære, eller hvad der er tilgængeligt, fra samfundets brønde.