Извлечение питьевой воды из воздуха с помощью аэрогеля.
Извлечение питьевой воды из воздуха с помощью аэрогеля:
Ученые создали новый тип аэрогеля, который позволяет получать питьевую воду из воздуха без использования внешних источников питания.
Известно, что атмосфера Земли изобилует пресной водой. В ней в виде влаги содержится около 1018 литров питьевой воды. Атмосферная вода является устойчивым источником пресноводных ресурсов, которая постоянно пополняется за счет глобального гидрологического цикла (кругооборота воды в природе).
Аэрогель – это класс материалов, представляющих собой гель, в котором жидкая фаза полностью замещена газообразной, вследствие чего вещество обладает рекордно низкой плотностью, всего в полтора раза превосходящей плотность воздуха, и рядом других уникальных качеств. Из-за внешнего вида аэрогель нередко называют “замороженным дымом”. С виду он чем-то походит на застывший дым. На ощупь аэрогель напоминает легкую, но твердую пену, что-то вроде пенопласта.
Аэрогель представляет собой древовидную сеть из объединенных в кластеры наночастиц размером 2-5 нм, жестко соединенных между собой. Этот каркас занимает малую часть объема от 0,13 до 15%, все остальное приходится на поры.
Новый тип аэрогеля, позволяющий получать питьевую воду из воздуха, создан учеными на основе смешанных матричных материалов – полимер–металл-органическом каркасе (PC-MOF), благодаря чему он обеспечивает одновременную и непрерывную автономную сорбцию, поглощение и самопроизвольное высвобождение атмосферной воды без использования каких-либо внешних источников питания, без вспомогательных испарителей, конденсаторов или движущихся частей. Непрерывная сорбция-десорбция аэрогеля поддерживается за счет прямого высвобождения слабосвязанных кластеров воды для непрерывной регенерации гидроактивных участков.
Новый тип аэрогеля способен производить 6 г пресной воды в сутки на 1 грамм аэрогеля при относительной влажности воздуха 90 % .
Представленный тип аэрогеля предлагает перспективное решение для достижения надежного, устойчивого и децентрализованного получения воды в разных климатических условиях при минимальных затратах энергии.
Примечание: © Фото https://www.pexels.com, https://pixabay.com