Инновационная технология MIT превращает атмосферный пар в безопасную питьевую воду

Исследователи из Массачусетского технологического института (MIT) разработали инновационную технологию, способную извлекать питьевую воду из атмосферного воздуха даже в экстремально засушливых условиях, таких как Долина Смерти. Это достижение открывает новые перспективы для обеспечения доступа к чистой воде в регионах с её дефицитом.

Исследователи Массачусетского технологического института (MIT) создали высокотехнологичную «пузырчатую плёнку», способную собирать безопасную питьевую воду прямо из воздуха — даже в Долине Смерти, самой сухой пустыне Северной Америки. Этот новый сборщик воды является важным шагом на пути к обеспечению людей по всему миру безопасной и доступной питьевой водой и работает везде, где в воздухе присутствует водяной пар, заявили учёные в новом исследовании, опубликованном 11 июня  в журнале Nature Water.

Устройство для сбора воды сделано из гидрогеля (материала с высокой степенью впитывания воды), который заключён между двумя слоями стекла, напоминающими окно. Ночью устройство поглощает водяной пар из атмосферы. Днём вода конденсируется на стекле благодаря специальному покрытию, которое сохраняет стекло прохладным. Затем жидкая вода стекает по стеклу и собирается в системе трубок.

Гидрогель сформирован в особую структуру — ряд куполов, напоминающих лист пузырчатой плёнки, которые разбухают при поглощении водяного пара. Купола увеличивают площадь поверхности материала, что повышает количество воды, которое он может удерживать.

Исследователи тестировали новое устройство в течение недели в Долине Смерти, уникальной пустынной долине, охватывающей части Калифорнии и Невады. Это самое жаркое и сухое место в Северной Америке. Устройство производило от 57 до 161,5 миллилитра (примерно от четверти до двух третей стакана) воды каждый день. В более влажных районах устройство должно производить ещё больше воды. Эта конструкция гораздо эффективнее некоторых предыдущих попыток сбора питьевой воды из воздуха, и всё это без использования электричества, заявили представители MIT в своём заявлении.

Исследователи также решили давнюю проблему с качеством воды, собранной с помощью гидрогелевых конструкций. Соли лития, добавленные в гидрогель для повышения водопоглощения, обычно просачиваются в воду в подобных устройствах, делая воду небезопасной для питья без дальнейшей обработки. Новая конструкция включает в себя стабилизатор соли под названием глицерин, который снижает утечку ниже 0,06 ppm, что соответствует оценкам Геологической службы США относительно того, сколько соли лития может присутствовать в грунтовых водах, прежде чем она станет небезопасной для питья.

Хотя одна панель может не производить достаточно воды для обеспечения всего домохозяйства, они не занимают много места. Это означает, что для одного домохозяйства можно установить несколько панелей. Исследователи подсчитали, что использования восьми панелей размером 3х6 футов (1 м х 2 м) может быть достаточно для снабжения домохозяйств в любом месте, где нет лёгкого доступа к безопасной питьевой воде. По сравнению со стоимостью бутилированной воды в США, устройство может окупиться менее чем за месяц и прослужить не менее года.

«Мы представляем, что однажды вы могли бы развернуть массив таких панелей, и площадь, занимаемая ими, будет очень мала, поскольку все они вертикальные, - сказал в заявлении Сюаньхэ Чжао, один из авторов статьи и профессор факультетов машиностроения, гражданского строительства и экологии Массачусетского технологического института.  -Теперь люди могут построить его ещё больше или объединить в параллельные панели, чтобы поставлять людям питьевую воду и добиться реального эффекта».

Команда планирует протестировать панели в дополнительных условиях с ограниченными ресурсами, чтобы больше узнать о производительности устройства в различных условиях.

Источник: Nature Water

#MIT #ВодаИзВоздуха #Технологии #Засуха #Инновации