Oamenii de știință au identificat materiale foarte absorbante capabile să extragă cantități record de apă potabilă din aer. Dispozitivul deschide calea către tehnologii capabile să facă față urgențelor de apă în zonele cele mai uscate ale planetei.
Pentru țările în curs de dezvoltare, lipsa accesului la apa potabilă reprezintă una dintre cele mai mari amenințări pentru mediu și sănătate.
La numeroasele proiecte derulate în ultimii ani pentru asigurarea aprovizionării cu apă în cele mai sărace țări din lume, astăzi se adaugă cel al oamenilor de știință din Laboratorul de Fizică Aplicată (APL) din Laurel, Maryland.
Cercetătorii au identificat materiale extrem de absorbante capabile să extragă cantități record de apă potabilă din aerul subțire, iar noile teste pe care le efectuează ar putea duce la dezvoltarea tehnologiilor de furnizare a apei potabile zonelor aride ale planetei.
Echipa de cercetători, condusă de Zhiyong Xia, Matthew Logan și Spencer Langevin, și-a descris munca în Scientific Reports, explicând modul în care au reușit să exploateze structurile metal-organice (MOF) pentru a absorbi apa din mediu.
De Cristalele acestor compuși , de fapt , se comportă ca bureți și sunt capabili de a captura de , stoca și elibera cantități semnificative de substanțe, inclusiv apa.
Potențial, dacă un singur gram de cristale ar fi plasat într-un teren de fotbal inundat, materialul ar putea absorbi toată apa prezentă în întregul teren.
Caracteristici cu siguranță interesante, care fuseseră deja studiate în trecut. Cu toate acestea, lucrările anterioare nu au condus la dezvoltarea unei metode care să permită producerea eficientă a apei .
„Experimentele inițiale au arătat că conceptul ar putea funcționa. Dar problema era capacitatea. Alte echipe de cercetare au reușit să producă până la aproximativ 1,3 litri de apă pe zi per kilogram de substanță în condiții aride - suficient pentru o persoană.
Este necesară o mai bună înțelegere a proprietăților structurii care controlează absorbția și eliberarea pentru a crea un dispozitiv optim de colectare a apei. ”, A comentat Xia într-o declarație.
© Johns Hopkins APL
Cu această nouă cercetare s-a obținut un rezultat mult mai bun , testând diferite tipuri de cristale și descoperind, pentru unele dintre acestea, o capacitate de absorbție de aproape șapte ori mai mare.
Cercetătorii au studiat o serie de MOF-uri, studiind mecanismele care guvernează cinetica lor de sechestrare a apei și calculând cantitatea de apă pe care o pot absorbi.
Apoi au explorat impactul temperaturii, umidității și altor caracteristici de mediu asupra procesului de adsorbție și eliberare pentru a găsi condiții optime .
„Am identificat un MOF capabil să producă 8,66 litri de apă pe zi pe kilogram în condiții ideale, o descoperire extraordinară.
Acest lucru ne va ajuta să aprofundăm înțelegerea acestor materiale și să ghidăm descoperirea metodelor de recoltare a apei de generația următoare ”, a explicat Xia.
Xia și echipa ei explorează acum alte MOF-uri cu proprietăți diferite pentru a evalua modul în care acestea funcționează în medii deosebit de uscate și pentru a determina configurațiile MOF care permit o absorbție optimă.
APL a dezvoltat, de asemenea, metode în trecut pentru a îndepărta metalele grele și substanțele toxice din apă și datorită eforturilor și cooperării cercetătorilor, laboratorul obține rezultate excelente în a putea oferi apă curată pentru persoanele care nu au acces astăzi.
"Abia așteptăm să salvăm planeta, câte o picătură la un moment dat", a spus Ally Bissing-Gibson, șeful programului de științe biologice și chimice al APL.
Surse de referință: Nature, Scientific Reports / Johns Hopkins University
Citește și:
- WaterHouse, proiectul de a obține apă potabilă din aer în Namibia și Mozambic
- Expo 2021: Awa Modula, iată cum să producem apă potabilă din aer
- În Kenya prima centrală de energie solară care transformă apa oceanului în apă potabilă
