Bez solárnych panelov a batérií. Vedci z MIT ukázali, ako získať čistú vodu len z vlhkosti zo vzduchu

Vedci z MIT vyvinuli zariadenie, ktoré dokáže získať pitnú vodu zo vzduchu bez potreby elektrickej energie. Panel vo veľkosti okna je zložený z hydrogélu na zachytávanie vlhkosti zo vzduchu a je uzavretý v sklenenej komore so špeciálnou chladiacou vrstvou. Ako informuje portál Interesting Engineering, zariadenie môže byť ideálnym riešením celosvetovej vodnej krízy, ktorá postihuje viac než 2,2 miliardy ľudí na svete.

Inšpirovali sa pri skladaní origami

Vedci chceli vytvoriť jednoduché riešenie, ktoré využíva atmosféru ako nevyčerpateľný zdroj vody vo forme vodnej pary. Ich zariadenie funguje autonómne a nepoužíva pritom ani batérie, solárne panely a nepotrebuje byť pripojený do siete. Na fungovanie mu stačí teplotný rozdiel medzi dňom a nocou.

Ako vysvetľuje profesor strojného inžinierstva a environmentálneho inžinierstva Xuanhe Zhao, hydrogél v noci absorbuje vlhkosť zo vzduchu a počas dňa keď stúpne teplota ju uvoľňuje vo forme pary. Tá kondenzuje na vnútornej strane skla a cez jednoduchý systém hadičiek sa zhromažďuje ako pitná voda. V rámci testovania v extrémne suchom prostredí kalifornského Údolia smrti zariadenie dokázalo vyprodukovať až 160 mililitrov pitnej vody denne, čo je približne dve tretiny pohára a to aj pri vlhkosti vzduchu len 21 %.

MIT News

Jednou z kľúčových inovácií je samotné zloženie hydrogélu. Ide o mäkký, pórovitý materiál tvorený prevažne vodou a sieťou polymérových vlákien, ktoré výborne zachytávajú vlhkosť zo vzduchu. Bežne sa na zvýšenie absorpcie do hydrogélov pridáva soľ, ako napríklad chlorid lítny. Má však nevýhodu a môže presiaknuť do vody, čím ju následne znehodnotí. Vedci preto použili glycerol, ktorý pomáha stabilizovať obsah soli a zároveň znižuje jej únik. Výsledkom je voda s obsahom soli hlboko pod hranicou, ktorá by si vyžadovala ďalšiu filtráciu.

Hydrogél bol vytvarovaný do malých kupoliek, ktoré pripomínajú bublinkovú fóliu, čím sa zvýšila jeho povrchová plocha a schopnosť absorbovať vodnú paru. Vďaka polymérnemu filmu, ktorým je potiahnutá vonkajšia strana komory sa sklo ochladzuje, čím sa ešte viac podporuje kondenzácia a zber vody.

Počas testu zariadenie fungovalo naprieč rôznymi úrovňami vlhkosti, od 21 až po 88 %. Denne vyprodukovalo medzi 57 až 161,5 mililitrami vody. V porovnaní s inými podobnými systémami vykazovalo výborné výsledky aj v extrémne suchých podmienkach. Podľa hlavného autora štúdie z National University of Singapore Changa Liu, ide o len o prototyp, ktorý ešte chcú vylepšovať a uvažujú aj o viacpanelovej verzii.

„Je to test toho, či je možné túto technológiu zberu vody škálovať. Teraz ju môžu ľudia postaviť vo väčšom meradle alebo vytvoriť paralelné panely, aby dokázali zásobovať pitnou vodou viac ľudí a dosiahli skutočný dopad,“ dodal Zhao.

Zariadenie by sa tak mohlo zväčšiť alebo spojiť do série, čím by dokázalo zabezpečiť dostatok pitnej vody pre celú domácnosť. Do budúcna plánujú testy v rôznych klimatických pásmach, aby overili, ako si technológia poradí v iných podmienkach a či bude schopná fungovať dlhodobo.

Čítajte viac z kategórie: Ekológia