
Недорогий гель збирає питну воду з сухого повітря пустелі
Більше третини населення земної кулі проживає в посушливих районах, де відчувається значний дефіцит води. Інженери і вчені Техаського університету в Остіні розробили унікальне рішення, яке може допомогти людям у цих районах отримати доступ до чистої питної води.
Дослідники розробили недорогу гелеву плівку, що складається з великої кількості матеріалів, які можуть витягати воду з повітря навіть в самому сухому кліматі.
Матеріали, що сприяють цій реакції, коштують всього 2 долари за кілограм, а з одного кілограма можна виробляти більше 6 літрів води на день в районах з відносною вологістю менше 15% і 13 літрів в районах при відносній вологості до 30%.
Дослідження засноване на попередніх досягненнях дослідницької групи, включаючи здатність витягувати воду з атмосфери і застосування цієї технології для створення самовладання ґрунту. Однак ці технології були розроблені для середовищ з відносно високою вологістю.
«Нова робота присвячена практичним рішенням, які люди можуть використовувати для отримання води в найспекотніших і посушливих місцях на Землі», - сказав Гуйхуа Ю, професор матеріалознавства і машинобудування. «Це могло б дозволити мільйонам людей, які не мають постійного доступу до питної води, мати будинки прості водогенеруючі пристрої, якими вони могли б легко керувати».
Вчені використовували відновлювану целюлозу і звичайний кухонний інгредієнт, конжакову камедь, як основний гідрофільний (притягується до води) скелета.
Структура з відкритими порами прискорює процес захоплення вологи. Інший розроблений компонент, термочутлива целюлоза з гідрофобною (стійкою до води) взаємодією при нагріванні, допомагає негайно вивільняти зібрану воду, так що загальні витрати енергії на виробництво води зводяться до мінімуму.
Інші спроби вилучення води з пустельного повітря, як правило, є енергоємними і малоефективними.
І хоча 6 літрів може здатися не великим об'ємом, дослідники кажуть, що створення більш товстих плівок, абсорбуючих шарів або масивів з оптимізацією може різко збільшити кількість води, що виділяється ними.
Дослідники заявили, що сама реакція проста, що зменшує проблеми, пов'язані з її масштабуванням і досягненням масового використання.
«Для цього не потрібен вчений ступінь», - кажуть вчені. «Це досить просто, і кожен може зробити це вдома, якщо у нього є матеріали».
Плівка є гнучкою і може приймати різні форми і розміри залежно від потреб користувача. Для виготовлення плівки потрібно тільки прекурсор гелю, який включає в себе всі необхідні інгредієнти, залиті в форму.
"Гель застигає всього за 2 хвилини. Потім його просто потрібно висушити виморожуванням, після чого його можна відокремити від форми і використовувати відразу ж після цього ".
Дослідження було опубліковано в Nature Communications.