Kuru hava su üretimi bir gerçektir

2024 Yazar: Seth Attwood | [email protected]. Son düzenleme: 2023-12-16 16:18

Berkeley Üniversitesi ve Massachusetts Teknoloji Enstitüsü'ndeki (MIT) fizikçiler, Kaliforniya'nın ve dünyanın diğer kurak bölgelerindeki kuru havadan yalnızca Güneş'in enerjisini kullanarak su çekebilen bir cihaz geliştirdiler. Bilim dergisi.

Üniversiteden Omar Yaghi, "Hayalimiz, güneş enerjisiyle çalışan bu cihazlarla tam olarak güç sağlanabilen, tamamen bağımsız evler yaratmak. Deneyimiz bunu mümkün kıldı. 'Kişiselleştirilmiş' su yaratma yolunda bir adım attığımız söylenebilir," diyor. Kaliforniya, Berkeley'de (ABD).

Suya erişim sorunu Dünya için giderek daha akut hale geliyor - BM tahminlerine göre, 2025 yılına kadar dünya nüfusunun %14'ünden fazlasını etkileyecek. Bugün, deniz suyunun tuzdan arındırılması için, bazıları zengin Arap ülkelerinde endüstriyel ölçekte bile kullanılan birkaç düzine yöntem ve teknoloji var.

Tüm bu tuzdan arındırma tekniklerinin iki ana dezavantajı vardır - bunlar ya çok pahalı ve enerji yoğundur ya da arıtma sistemleri hızla tıkanır ve kullanılamaz hale gelir. Bütün bunlar tuzdan arındırmayı ekonomik açıdan anlamsız kılıyor.

Yagi ve meslektaşları, daha önce sadece bilim kurgu romanları ve filmlerinin sayfalarında bulunan bir fikri uygulayarak temiz içme suyu elde etmek için alternatif bir yöntem öneriyorlar. Metal-organik iskeleleri (MOF) kullanarak havadan su çeken bir sistem oluşturmayı başardılar.

MOC'ler, yapı olarak bal peteğine benzeyen ve çok yüksek gözeneklilik ve mukavemete sahip karmaşık polimerik malzemelerdir. Bugün, karbon dioksit veya hidrojeni yakalayabilen ve bu gazların büyük miktarlarını tutabilen filtreler oluşturmak için kullanılıyorlar.

IOC'nin öncülerinden biri olan Yagi, iki yıl önce zirkonyum ve bir kireç çözücü olan adipik asitten oluşan benzer bir malzemenin hidrojen, metan veya diğer gaz türlerini değil, su moleküllerini emdiğini keşfetti. Bu ona çerçevelerin havadan su çıkarmak için kullanılabileceği fikrini verdi.

Bu fikri akılda tutarak, MIT'deki mühendislerle takım kurdu ve birlikte oldukça basit ve ucuz bir "su üreteci" yarattılar. Son derece ilkel çalışır - IOC parçacıklarının "kum"u havadan suyu emer ve bir ayna sistemi tarafından kendisine yönlendirilen Güneş'in ışığı ve ısısı, su buharının onları terk etmesini ve bu tuzdan arındırma ile bağlantılı bir kapta yoğunlaşmasını sağlar. bitki.

Bir kilogram IOC içeren böyle bir cihaz, %20-30 nemli oldukça kuru havadan bile yarım günde yaklaşık üç litre su üretebilir. Prensip olarak, bir kişiye günde gerekli miktarda içme suyu sağlamak için bu yeterlidir.

Yagi'ye göre, IOC'nin yapısı optimize edilebilir ve şimdi olduğundan iki kat daha fazla su emecektir. Bilim adamları, bu malzemenin ve yeni versiyonlarının yanı sıra basınç altında hava üfleyen "endüstriyel" jeneratörlerin dünyanın en kuru bölgelerinde temiz suya erişim sorununu çözmeye yardımcı olacağını umuyorlar.