211service.com
Hvordan trekke vann ut av luften, selv i de tørreste delene av kloden
En ny enhet som drives av sollys kan bidra til å løse problemer med vannmangel. 13. april 2017
Forskere har utviklet en enhet som kan suge vann ut av ørkenhimmelen, drevet av sollys alene. De håper at en versjon av teknologien på sikt kan levere rent drikkevann i noen av de tørreste og fattigste delene av kloden.
Enheten er basert på et nytt materiale som kan trekke store mengder vann inn i de mange porene. I følge en studie publisert i tidsskriftet Vitenskap torsdag kan en kilo av materialet fange opp flere liter vann hver dag i fuktighetsnivåer så lave som 20 prosent, typisk for tørre områder.
Teknologien kan bidra til å løse et stort og økende problem. EN rapportere i fjor i Vitenskapens fremskritt fant at fire milliarder mennesker, nesten halvparten i India og Kina, står overfor alvorlig vannmangel minst én måned i året. Det betyr at vannmangel påvirker to tredjedeler av verdens befolkning. Disse mangelen – og de resulterende konfliktene – forventes bare å bli mer vanlig i store deler av verden ettersom klimaendringene akselererer.
Et team ved MIT utviklet teknologien med Omar Yaghis laboratorium ved University of California, Berkeley. Nøkkelkomponenten er en lovende klasse av syntetiske porøse materialer kalt metall-organiske rammeverk, sammensatt av organiske molekyler sydd sammen med metallatomer, som Yaghi var pioner (se A Better Way to Capture Carbon). Størrelsen og den kjemiske karakteren til materialets porer kan tilpasses for å fange opp bestemte typer molekyler eller la dem strømme gjennom. Materialet har også et massivt overflateareal, i størrelsesorden en fotballbane per gram, som gjør det mulig å binde seg til en stor mengde partikler.
Bilder av enhetens kondensator over tid (til høyre, fra topp til bunn) viser en jevn økning i vanndråper gjennom dagen.
I dette tilfellet brukte forskerne en tidligere utviklet versjon av materialet som Yaghi optimaliserte for å effektivt fange vannmolekyler. Prototypen binder seg til vann om natten eller i skyggen. Men i løpet av dagen tilfører sollys som treffer materialet nok energi til å omdanne vannmolekylene til damp. I sin tur glir de ut av materialets porer og inn i et tilstøtende akrylkabinett. En kondensator i bunnen av karet samler vanndråpene og fører dem inn i et kammer under, hvorfra rent vann kan samles opp.
Prosessen er fullstendig passiv, uten behov for solcellepaneler, batterier eller ekstra energi. Tidligere vannhøstingsteknologier har vært begrenset til områder med tåke eller andre forhold med høy fuktighet.
Selv om de planlegger å fortsette å foredle teknologien, er de ikke så langt unna et levedyktig produkt, sier Evelyn Wang, leder for MITs enhetsforskningslaboratorium. Hun bemerker at materialer av denne typen allerede finnes masseprodusert , til stadig rimeligere priser, av den tyske kjemikaliegiganten BASF.
Yaghi sier at teknologien kan kobles sammen med solcellepaneler eller annet utstyr for å øke vannproduksjonen til industrielle eller landbruksformål. Men det store håpet, sier han, er at disse enhetene kan bli inventar i fattigere deler av verden. Det vil tillate familier å produsere sitt eget vann på en pålitelig måte i stedet for å rasjonere det de kan bære, eller hva som er tilgjengelig, fra fellesskapets brønner.