Металлоорганический каркас и солнце помогут выжить в пустыне

Инженеры из Массачусетского технологического университета предложили новое устройство для «вытягивания» воды из воздуха. Вего базе лежит специально разработанный пористый металлоорганический каркас, оно действующий при низкой влажности и не требует никаких дополнительных источников энергии, не считая солнечной. Результаты размещены в издании Science.

Согласно данным на 2016 год, две трети населения Почвы страдает от дефицита питьевой воды, многие регионы подвержены сезонным засухам. В атмосфере же, по некоторым оценкам, содержится до 13 тысяч кубов пресной воды, и они смогут быть использованы. Недочёты созданных до сих пор совокупностей конденсации воды из воздуха пребывают в том, что те требуют или высокой влажности, или высоких энергозатрат.

Massachusetts Institute of Technology

Несколько инженеров поставила задачу создать такое устройство, которое добывало бы воду при относительной влажности 20 процентов, как в самых засушливых регионах планеты, и трудилось бы только на солнечной энергии. Решение проблемы произошло, в то время, когда ученым пришла в голову мысль применять металлоорганические каркасы — соединения, каковые складываются из органических лигандов и металлов. Они владеют высокой пористостью и могут впитать воду из воздуха широкого диапазона влажности, а помимо этого, их легко модифицировать на молекулярном уровне, получая нужных особенностей, — а потому идеально подходят для поставленной задачи.

Главным элементом созданной совокупности есть килограмм кристаллов металлоорганического каркаса, MOF-801, спрессованный в узкий (до пяти миллиметров) лист пористого металла. Лист находится между абсорбером, поглощающим солнечное излучение, и пластиной конденсатора. Механизм помещается в камеру.

Дабы добыть воду, нужно открыть камеру для впитывания жидкости из воздуха, а после этого закрыть ее для высвобождения воды, которое запускается под действием солнечного тепла, поглощаемого абсорбером. Конденсатор охлаждает пар до температуры насыщения, превращая его в воду.

В лабораторных условиях устройство маленького размера создавало по 250 миллилитров воды за любой цикл, при относительной влажности 20 процентов. Авторы утверждают, что устройство за день способно собрать до трех литров воды на один килограмм металлоорганического каркаса при относительной влажности 20 процентов. По окончании серии лабораторных тестов, устройство было протестировано в естественных условиях, где его работа подтвердилась.

Прототип устройства, собирающего воду из воздуха. Слева изображена схема работы устройства, справа продемонстрированы капли конденсированной воды, растущие вместе с температурой страницы MOF-801. Hyunho Kim et al., Science, 2017

В собственной работе авторы заявляют, что MOF-801 прекрасно агрегирует воду, он только стабилен, и, помимо этого, его составляющие широкодоступны и недороги. Но, ученые планируют продолжить разработки подходящей металлоорганической конструкции, которая имела возможность бы захватывать еще больше воды, и иметь наряду с этим меньшую цена.

Создатель: Анна Зинина

Случайные записи:

• Виктор зимин: новый технопарк значительно увеличит пропускные способности станции абакан (хакасия)
• Ученые двфу изобрели новую технологию управления робототехникой в космосе

ГАДЖЕТЫ ДЛЯ ВЫЖИВАНИЯ / 10 САМЫХ КРУТЫХ ВЕЩЕЙ

Похожие статьи, которые вам понравятся:

• Металлоорганический каркас – рекордсмен по хранению газа

  Английские ученые и США показали, что теоретически максимальная площадь внутренней поверхности металлоорганических каркасных структур на один грамм…

• Из урана собрали рекордно легкий металлоорганический каркас

  Химики из Северо-Западного университета США создали рекордно легкий металлоорганический каркас, а элементарная ячейка взятого вещества была самой большой…

• Солнце поможет мужчинам зачать

  Недавнее изучение методов бесплодия борьбы и причин мужчин с этим явлением распознало определенную закономерность, которая дает надежду всем мужчинам,…

• Томограф помог ученым наладить мысленный диалог с добровольцами

  Нидерландские и германские нейрофизиологи создали особый компьютерный метод, «просматривающий» мысли человека при помощи томографа и превращающий их в…