Συλλέκτης νερού από τον αέρα - MIT - Evelyn Wang

17 Απριλίου 2017 ♦  Φανταστείτε ένα μέλλον όπου κάθε σπίτι θα διαθέτει μια συσκευή με την οποία θα «τραβά» από τον αέρα όλο το νερό που χρειάζεται ένα νοικοκυριό, ακόμη και αν το κλίμα είναι πολύ ξηρό ή ακόμη και έρημος. Και αυτό θα επιτυγχάνεται μόνο με τη βοήθεια της ενέργειας από τον ήλιο.

Το μέλλον αυτό ίσως δεν είναι τόσο μακρινό, χάρη σε έναν καινοτόμο ηλιακό συλλέκτη νερού που δημιούργησαν ερευνητές στις ΗΠΑ. Η συσκευή μπορεί να «αντλήσει» από τον αέρα του περιβάλλοντος αρκετά λίτρα νερού κάθε μέρα, ακόμη και αν η υγρασία δεν ξεπερνά το 20%.

Οι επιστήμονες των πανεπιστημίων ΜΙΤ (Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών) και Καλιφόρνια-Μπέρκλεϊ (Τμήμα Χημείας), με επικεφαλής τον καθηγητή χημείας Ομάρ Γιαγκί, που έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό "Science", χρησιμοποίησαν ένα ειδικό υλικό, που αποκαλείται «μεταλλο-οργανικό πλαίσιο» (metal-organic framework - MOF).

Με υγρασία 20% έως 30% στο περιβάλλον, η συσκευή παράγει σχεδόν τρία λίτρα νερού από τον αέρα σε διάστημα 12 ωρών, χρησιμοποιώντας ένα κιλό από το υλικό MOF. Δοκιμές που έγιναν στις στέγες κτιρίων, επιβεβαίωσαν ότι η συσκευή δουλεύει σε πραγματικές συνθήκες. Μέχρι σήμερα, οι συλλέκτες νερού μπορούσαν να δουλέψουν είτε μόνο σε συνθήκες μεγάλης υγρασίας, είτε με μεγάλη κατανάλωση ηλεκτρισμού.

«Το όραμά μας για το μέλλον είναι να έχουμε νερό εκτός δικτύου ύδρευσης, με μια οικιακή συσκευή που θα το αντλεί από τον αέρα για να καλύψει τις ανάγκες ενός νοικοκυριού. Είναι κάτι που, όπως δείχνει το πείραμά μας, είναι εφικτό και θα μπορούσαμε να το αποκαλέσουμε εξατομικευμένο νερό», δήλωσε ο Γιαγκί.

Ο Αμερικανός χημικός εφηύρε τα μεταλλο-οργανικά πλαίσια πριν από περίπου 20 χρόνια, συνδυάζοντας μέταλλα όπως το μαγνήσιο ή το αλουμίνιο με οργανικά μόρια, με τέτοιο τρόπο που να δημιουργούνται πορώδεις δομές ιδανικές για αποθήκευση αερίων και υγρών. Από τότε, πάνω από 20.000 διαφορετικά υλικά MOF έχουν δημιουργεί διεθνώς και μερικά ήδη δοκιμάζονται από εταιρείες-κολοσσούς όπως η γερμανική BASF για την αποθήκευση και μεταφορά χημικών όπως το μεθάνιο ή το υδρογόνο.

Το 2014 οι ερευνητές του ΜΙΤ και του Μπέρκλεϊ συνέθεσαν το πρώτο υλικό από μέταλλο ζιρκόνιο και αδιπικό οξύ, με την ονομασία MOF-801, που δεσμεύει χημικά τους υδρατμούς. Αμέσως προχώρησαν να το αναπτύξουν σε ένα κανονικό σύστημα συλλογής νερού από την ατμόσφαιρα. Η νέα συσκευή χρησιμοποιεί περίπου ένα κιλό κρυστάλλους MOF, μεγέθους σκόνης ο καθένας, που είναι συμπιεσμένοι ανάμεσα σε έναν συλλέκτη ηλιακής ενέργειας και σε μια πλακέτα συμπύκνωσης των υδρατμών σε νερό.

Καθώς ο αέρας εισχωρεί στο πορώδες υλικό MOF, τα μόρια του νερού δεσμεύονται στην εσωτερική επιφάνειά του. Στη συνέχεια, το φως του ήλιου θερμαίνει το υλικό και οδηγεί τους δεσμευμένους υδρατμούς στην πλάκα συμπύκνωσης, όπου μετατρέπονται σε υγρό νερό, το οποίο τελικά συλλέγεται σταγόνα-σταγόνα σε ένα ξεχωριστό θάλαμο.

Η τεχνολογία έχει μεγάλα περιθώρια βελτίωσης. Σήμερα το χρησιμοποιούμενο υλικό MOF μπορεί να απορροφήσει μόνο το 20% του βάρους του σε νερό, αλλά με χρήση άλλων υλικών το ποσοστό θα μπορούσε πιθανώς να αυξηθεί στο 40% ή και παραπάνω.

«Για να έχει κανείς τρεχούμενο νερό συνεχώς, θα μπορούσε να σχεδιάσει ένα σύστημα που απορροφά την υγρασία στη διάρκεια της νύχτας και την μετατρέπει σε υγρό νερό στη διάρκεια της μέρας με το φως του ήλιου», δήλωσε ο Γιαγκί. «Ακόμη κι αν κανείς βρίσκεται αποκομμένος κάπου στην έρημο, θα μπορεί να επιβιώσει χάρη σε αυτή τη συσκευή. Ένας άνθρωπος χρειάζεται τουλάχιστον ένα μπουκαλάκι νερού τη μέρα, κάτι που με αυτό το σύστημα μπορεί να το συλλέξει μέσα σε λιγότερο από μια ώρα», πρόσθεσε.

Όμως μάλλον θα πρέπει να αντικατασταθεί το χρησιμοποιούμενο μέταλλο ζιρκόνιο, επειδή κοστίζει 150 δολάρια το κιλό, με συνέπεια το σύστημα συλλογής νερού να είναι ακόμη ακριβό. Ήδη οι ερευνητές δοκιμάζουν τη χρήση αλουμινίου, που είναι 100 φορές φθηνότερο.

Με δεδομένο ότι σχεδόν τα δύο τρίτα του παγκόσμιου πληθυσμού αντιμετωπίζουν μεγαλύτερες ή μικρότερες ελλείψεις νερού μέσα στο έτος, ενώ ταυτόχρονα ο αέρας γύρω μας διαθέτει τεράστιες ποσότητες νερού σε μορφή υδρατμών (γύρω στα 13 τρισεκατομμύρια λίτρα παγκοσμίως, ισοδύναμα με το 10% όλου του γλυκού νερού της Γης), γίνεται αντιληπτή η σημασία της νέας τεχνολογίας, που -αν εφαρμοσθεί σε μαζική κλίμακα- μπορεί να φέρει μια επανάσταση στον τομέα της ύδρευσης.

Σύνδεσμος για την πρωτότυπη επιστημονική εργασία εδώ.

Παύλος Δρακόπουλος

Πηγή: ΑΠΕ-ΜΠΕ

Eικόνα: Συλλέκτης νερού από τον αέρα | MIT - Evelyn Wang

  • 1
  • 2

H ισοτιμία του bitcoin τώρα

Ανανεώνεται κάθε 10 λεπτά | είναι ο μέσος όρος των ισοτιμιών όλων των ανταλλακτηρίων

News room

  • Pantera Capital CEO Dan Morehead

    Έλλειψη στα bitcoin; Για την Pantera υπαίτιες είναι οι αγορές από την PayPal

    22 Νοεμβρίου 2020 ♦ Το πρόσφατο άλμα της PayPal στην αγορά

    Read More
  • The Mount Washington Hotel, Bretton Woods

    Το Bretton Woods 2.0 χτυπάει την πόρτα μας και δεν έρχεται εδώ για το καλό μας

    22 Νοεμβρίου 2020 ♦ Μια δεύτερη εποχή του Bretton Woods θα

    Read More
  • O CIO της BlackRock πιστεύει ότι το bitcoin μπορεί να αντικαταστήσει τον χρυσό

    O CIO της BlackRock πιστεύει ότι το bitcoin μπορεί να αντικαταστήσει τον χρυσό

    22 Νοεμβρίου 2020 ♦ O CIO* της BlackRock πιστεύει ότι το

    Read More
  • Οι λόγοι στους οποίους οφείλεται το πρόσφατο ράλι της τιμής του bitcoin

    Οι λόγοι στους οποίους οφείλεται το πρόσφατο ράλι της τιμής του bitcoin

    21 Νοεμβρίου 2020 ♦ Το Bitcoin έχει ξεπεράσει για άλλη μια

    Read More
  • Το υψηλότερο εβδομαδιαίο κλείσιμο από τις αρχές του 2018 για το bitcoin

    Το υψηλότερο εβδομαδιαίο κλείσιμο από τις αρχές του 2018 για το bitcoin

    27 Οκτωβρίου 2020 ♦ Το Bitcoin (BTC) ξεκινά μια νέα εβδομάδα

    Read More
  • Jack Ma και bitcoin

    O Jack Ma της Alibaba λέει ότι τα ψηφιακά νομίσματα είναι το μέλλον

    25 Οκτωβρίου 2020 ♦ Ο Jack Ma καταδίκασε το παγκόσμιο κανονιστικό

    Read More
  • Στην Ελλάδα ο 1ος επίγειος σταθμός της ESA για το «ευρυζωνικό δίκτυο του Διαστήματος»

    Στην Ελλάδα ο 1ος επίγειος σταθμός της ESA για το «ευρυζωνικό δίκτυο του Διαστήματος»

    10 Ιουλίου 2020 ♦ Στην Ελλάδα θα κατασκευαστεί ο πρώτος επίγειος

    Read More
  • facial recognition

    Ένας αφροαμερικάνος πολίτης στις ΗΠΑ, συνελήφθη λόγω λάθους της "αναγνώρισης προσώπου"

    24 Ιουνίου 2020 ♦ Η Αμερικανική Ένωση Πολιτικών Δικαιωμάτων (American Civil

    Read More
  • 1
  • 2

Διάγραμμα BTC/EUR*

   * H εξέλιξη της τιμής από την Coinbase
  • 1