Zázračná špongia vyrába pitnú vodu priamo zo vzduchu

Prístup k čistej pitnej vode je kritickou výzvou v mnohých častiach sveta, najmä v oblastiach postihnutých katastrofami a v odľahlých regiónoch. Výskumníci vyvinuli inovatívne, jednoduché zariadenie poháňané solárnou energiou, ktoré využíva špeciálny kompozitný materiál podobný špongii na získavanie pitnej vody priamo zo vzduchu. Potreba ľahko prenosných a udržateľných zdrojov pitnej vody pre ľudí postihnutých prírodnými katastrofami je značná.  

V reakcii na túto potrebu vyvinuli vedci z RMIT University a piatich čínskych inštitútov nový kompozitný materiál s označením WLG-15 a jednoduché zariadenie, ktoré ho využíva. Materiál WLG-15 pozostáva z porézneho balzového dreva, chloridu lítneho a nanočastíc oxidu železa a dokáže efektívne zachytávať vlhkosť zo vzduchu. Samotné zariadenie, poháňané solárnou energiou, následne túto atmosférickú vodu zhromažďuje a kondenzuje na pitnú vodu.

^{Zdroj Foto: Shu Shu Zheng / RMIT University​}

Laboratórne testy ukázali, že zariadenie dokáže absorbovať približne 2 ml (0.03 fl oz) vody na gram materiálu WLG-15 pri 90 % relatívnej vlhkosti a uvoľniť takmer všetku túto vodu pod slnečným žiarením do 10 hodín. Súbor deviatich malých špongiových kociek (každá s hmotnosťou menej ako gram) dokázal uvoľniť 15 ml (0.5 fl oz) vody do pohára.

Výskumníci tvrdia, že účinnosť zariadenia je vyššia ako pri iných metódach, ako je zber hmly alebo radiačné chladenie. Pri predpovedaní výkonu zariadenia za rôznych environmentálnych podmienok bola použitá aj umelá inteligencia. Jednou z hlavných výhod tejto technológie je, že nevyžaduje žiadnu elektrickú energiu, keďže je poháňaná slnkom, čo ju robí ideálnou pre oblasti s nespoľahlivými elektrickými sieťami.

Materiál WLG-15 je navyše cenovo výhodný vďaka použitiu lacného balzového dreva, dokáže fungovať aj po uskladnení pri teplotách pod bodom mrazu a je opakovane použiteľný. To ho stavia do kontrastu s existujúcimi generátormi atmosférickej vody (AWG), ktoré sú závislé od elektriny, majú obmedzenia v prostredí s nízkou vlhkosťou a sú nákladné – ako príklad sa uvádza systém Hydropack od spoločnosti Aquaria, ktorý stojí viac ako 17 000 USD a vyžaduje elektrinu.

Sila tohto zariadenia spočíva v jeho jednoduchosti a spoliehaní sa na ľahko dostupnú solárnu energiu a nenákladné materiály. To ho robí potenciálne nasaditeľným v prostrediach s obmedzenými zdrojmi, v odľahlých komunitách alebo v núdzových situáciách, kde by zložité systémy zlyhali alebo boli nepraktické. Nejde teda len o inováciu v materiálovej vede, ale aj o prístupný, decentralizovaný prístup k získavaniu vody.

^{Zdroj Foto: Aquaria}

Použitie porézneho balzového dreva ako štrukturálneho základu pre hygroskopickú soľ (chlorid lítny) a fototermálne nanočastice (oxid železa) je dômyselným spôsobom, ako vytvoriť sorbent s veľkým povrchom a nízkymi nákladmi. Vývoj tohto solárne poháňaného, špongii podobného zariadenia na získavanie vody je tak sľubným prelomom v oblasti generovania atmosférickej vody. Jeho jednoduchosť, cenová efektívnosť a nezávislosť od elektrických sietí z neho robia potenciálne transformačný nástroj na riešenie nedostatku vody v rôznych a náročných prostrediach.

Zdroj: newatlas.com.

^{Zdroj Foto: Xingying Zhang}