Учитывая, что более 2,2 миллиарда человек живут в странах, испытывающих дефицит воды, и миллионы людей ежегодно умирают от болезней, связанных с водой, поиск устойчивых решений для получения чистой питьевой воды приобретает первостепенное значение. Исследователи из Шанхайского университета Цзяо Тун (Китай) разработали революционную технологию сбора атмосферной воды с помощью солнечных батарей, которая может стать спасением для засушливых районов. Их инновационный подход, в котором используются гигроскопичный гель и соли, способен значительно увеличить ежедневные потребности в воде для домашних хозяйств, промышленности и личной гигиены.
Одним из основных препятствий на пути сбора атмосферной воды было введение соли в гидрогели. В прошлом повышенное содержание соли приводило к снижению способности к набуханию и утечке соли. Однако команде из Шанхайского университета Цзяо Тун удалось преодолеть это препятствие, разработав супергигроскопичный гель с использованием производных растений и гигроскопичных солей. Этот гель продемонстрировал беспрецедентную способность поглощать и удерживать воду: один килограмм сухого геля способен поглотить 1,18 килограмма воды в засушливых условиях и до 6,4 килограмма во влажной среде.
Чтобы оптимизировать процесс сбора воды, исследователи разработали прототип с параллельно расположенными камерами десорбции и конденсации. Кроме того, в конденсационную камеру был встроен турбовентилятор, что позволило увеличить регенерацию воды до более чем 90 %. Прототип, установленный на открытом воздухе, продемонстрировал впечатляющую производительность, высвобождая адсорбированную воду даже в периоды слабого солнечного света. Кроме того, система обеспечила одновременную адсорбцию и десорбцию в дневное время, что еще больше повысило ее эффективность.
Следующие шаги команды включают изучение возобновляемых источников энергии для достижения одновременной адсорбции и десорбции, максимизируя ежедневный выход воды на единицу массы адсорбента. Это еще больше повысит практичность системы для повсеместного производства воды. Кроме того, использование сорбирующих материалов для сбора атмосферной воды может иметь далеко идущие применения, помимо ежедневного получения воды. Ее можно использовать для осушения, орошения сельского хозяйства и терморегулирования электронных устройств.
Разработка этого атмосферного сборщика воды на солнечных батареях основывается на многолетних исследованиях и инновациях в этой области. Сбор атмосферной воды изучался как потенциальное решение проблемы нехватки воды, особенно в регионах с высоким уровнем солнечного света. Использование гигроскопичного геля и солей представляет собой значительный прогресс в технологии, обеспечивая улучшенные возможности поглощения и удержания воды.
По информации https://earth-chronicles.ru/news/2023-12-11-176002
Обозрение "Terra & Comp".
