Получение воды из воздуха с помощью солнечной энергии

Новости сегодня - Получение воды из воздуха с помощью солнечной энергии

В настоящее время более 2,2 миллиарда человек живут в странах, испытывающих нехватку воды, и, по оценкам Организации Объединенных Наций, 3,5 миллиона человек умирают каждый год от болезней, связанных с водой. Поскольку районы, наиболее нуждающиеся в улучшенной питьевой воде, также расположены в некоторых из самых солнечных мест в мире, существует большой интерес к использованию солнечного света для получения чистой воды.

Исследователи из Шанхайского университета Цзяо Тонг в Китае разработали многообещающую новую технологию сбора атмосферной воды с использованием солнечной энергии, которая может помочь обеспечить достаточное количество питьевой воды для выживания людей в этих сложных засушливых районах. Они опубликовали свою статью «Дневной сбор воздуха и воды на основе супергигроскопичных пористых гелей с одновременной адсорбцией-десорбцией» в журнале Applied Physics Reviews .

«Эта технология сбора атмосферной воды может быть использована для увеличения ежедневных потребностей в воде, например, в бытовой питьевой воде, технической воде и воде для личной гигиены », — сказал автор Ружу Ван.

Исторически сложилось так, что исследователи сталкивались с проблемами при введении соли в гидрогели, поскольку более высокое содержание соли снижало способность гидрогеля набухать из-за эффекта высаливания. Это привело к утечке солей и снижению водопоглощающей способности.

«Мы были впечатлены тем, что даже когда в 1 грамм полимера вводили до 5 граммов соли, полученный гель сохранял хорошие свойства набухания и улавливания соли», — сказал Ван.

Исследователи синтезировали супергигроскопичный гель, используя растительные производные и гигроскопические соли, который был способен поглощать и удерживать беспрецедентное количество воды. Один килограмм сухого геля может адсорбировать 1,18 килограмма воды в засушливой атмосфере и до 6,4 килограмма во влажной атмосфере. Этот гигроскопичный гель был прост и недорог в приготовлении и, следовательно, пригоден для крупномасштабного приготовления.

Кроме того, команда приняла на вооружение прототип с параллельно расположенными камерами десорбции и конденсации. Они использовали турбовентилятор в конденсационной камере, чтобы увеличить степень извлечения десорбированной воды до более чем 90%.

При демонстрации прототипа на открытом воздухе команда обнаружила, что он выделяет адсорбированную воду даже утром или днем, когда солнце слабое. Система также может обеспечить одновременную адсорбцию и десорбцию в дневное время.

Команда будет работать над достижением одновременной адсорбции и десорбции с использованием возобновляемых источников энергии , чтобы максимизировать ежедневный выход воды на единицу массы адсорбента и дальнейшей оптимизации производительности системы для практического применения в производстве воды.

Помимо ежедневного производства воды, сорбирующие материалы, собирающие воду из атмосферы, также могут сыграть важную роль в будущих приложениях, таких как осушение, орошение в сельском хозяйстве и управление температурным режимом для электронных устройств.

Новости партнеров: