Berklija universitātes un Masačūsetsas Tehnoloģiju institūta (MIT) fiziķi ir izveidojuši sīkrīku, kas, izmantojot tikai Saules enerģiju, var iegūt ūdeni no Kalifornijas un citu sausu pasaules reģionu sausā gaisa, teikts žurnālā Science publicētajā rakstā.
“Mūsu sapnis ir izveidot pilnīgi autonomas mājas, kuras varētu sevi pilnībā nodrošināt ar ūdeni, izmantojot tādas ierīces, kuras darbina Saules enerģija. Mūsu eksperiments to ļāva. Mēs varam teikt, ka esam spēruši soli uz “personalizēta” ūdens izveidi,”saka Omārs Yaghi no Kalifornijas universitātes Bērklijā (ASV).
Ūdens pieejamības problēma Zemei kļūst arvien aktuālāka - saskaņā ar ANO aprēķiniem līdz 2025. gadam tā skars vairāk nekā 14% pasaules iedzīvotāju. Mūsdienās ir vairāki desmiti metožu un tehnoloģiju jūras ūdens atsāļošanai, dažas no tām pat rūpnieciskā mērogā izmanto turīgās arābu valstīs.
Visām šīm atsāļošanas metodēm ir divi galvenie trūkumi - tās ir vai nu pārāk dārgas un energoietilpīgas, vai arī apstrādes sistēmas ātri aizsērē un kļūst nelietojamas. Tas viss padara atsāļošanu no ekonomiskā viedokļa bezjēdzīgu.
Yagi un viņa kolēģi piedāvā alternatīvu metodi tīra dzeramā ūdens iegūšanai, īstenojot ideju, kas iepriekš bija atrodama tikai zinātniskās fantastikas romānu un filmu lapās. Viņiem izdevās izveidot sistēmu, kas izvada ūdeni no gaisa, izmantojot tā saucamās metāla-organiskās sastatnes (MOF).
SOK ir sarežģīti polimēru materiāli, kas pēc struktūras ir līdzīgi šūnveida, un ar ļoti lielu porainību un stiprību. Mūsdienās tos izmanto, lai izveidotu filtrus, kas var uztvert oglekļa dioksīdu vai ūdeņradi un notvert milzīgu daudzumu šo gāzu.
Yagi, viens no SOK pionieriem, pirms diviem gadiem atklāja, ka līdzīgs materiāls, kas sastāv no cirkonija un adipīnskābes, atkaļķošanas līdzekļa, neuzsūc ūdeņradi, metānu vai citas gāzes, bet gan ūdens molekulas. Tas viņam radīja ideju, ka rāmjus var izmantot ūdens izdalīšanai no gaisa.
Paturot to prātā, viņš apvienojās ar MIT inženieriem, un viņi kopā izveidoja diezgan vienkāršu un lētu “ūdens ģeneratoru”. Tas darbojas ārkārtīgi primitīvi - SOK daļiņu "smiltis" absorbē ūdeni no gaisa, un Saules gaisma un siltums, ko uz to vērsta spoguļu sistēma, liek ūdens tvaikiem atstāt tos un kondensēties traukā, kas savienots ar šo atsāļošanas tvertni.
Reklāmas video:
Šāda ierīce, kas satur kilogramu SOK, pat dienas laikā no diezgan sausa gaisa ar 20-30% mitrumu var saražot apmēram trīs litrus ūdens. Principā tas ir pietiekami, lai nodrošinātu cilvēku ar nepieciešamo dzeramā ūdens daudzumu dienā.
Pēc Yagi teiktā, SOK struktūru var optimizēt, un tas absorbēs divreiz vairāk ūdens nekā tagad. Zinātnieki cer, ka šis materiāls un tā jaunās versijas, kā arī "rūpnieciskie" ģeneratori, kas gaisā virza spiedienu, palīdzēs atrisināt tīra ūdens pieejamības problēmu sausākajās pasaules vietās.