Ученые научились извлекать воду из воздуха в пустыне

Немецкие и американские физики разработали многослойный материал на базе аналога природного минерала цеолита и меди, способный активно поглощать пары воды из сухого воздуха пустынь и производить по несколько литров чистой питьевой воды в сутки при наличии внешнего источника питания. Результаты испытаний этого материала были опубликованы в статье в научном журнале ACS Energy Letters.

«Для создания этой системы сбора воды из сухого воздуха пустынь мы использовали хорошо изученный сорбент на базе цеолита, который широко используется на практике. Проведенные нами опыты с прототипом устройства на базе этой технологии показали, что он способен каждые сутки производить около 5,8 литра воды на каждый килограмм сорбента», — пишут исследователи.

Эта технология была разработана группой американских и немецких физиков под руководством доцента Университета штата Теннесси в Ноксвилле Ли Сяньюя. Созданный материал представляет собой многослойную структуру, которая состоит из чередующихся медных пластин, слоев из пористой меди, а также прослоек из цеолита марки AQSOA-FAM-Z02.

Материал, состоящий из соединений алюминия, кремния и фосфора, представляет собой дешевый аналог природных пористых минералов цеолитов, обладающих высокой абсорбционной способностью. Ученые подобрали такую комбинацию из листов сплошной и пористой меди, а также прослоек из микроскопических гранул цеолита, которая способна активно поглощать пары воды из сухого воздуха, а также при этом обладает минимальной массой и габаритами.

Как объясняют исследователи, при нормальных температурах окружающей среды, которые способен переносить организм человека, созданная ими система активно изымает воду из воздуха, однако при нагреве до 70 градусов Цельсия и выше она начинает выделять поглощенную воду. Это позволяет извлекать собранную влагу как при помощи различных нагревательных приборов, так и естественным путем, концентрируя энергию солнечного света.

При достаточно сильном нагреве медных компонентов устройства оно высвобождает всю воду за относительно короткое время, порядка 11-12 минут, что позволяет максимизировать объем извлекаемой из воздуха влаги при наличии внешнего источника энергии. По текущим оценкам ученых, каждый килограмм сорбента способен генерировать подобным образом более 5 л воды в сутки, что позволяет использовать эту технологию для обеспечения водой жителей самых жарких и засушливых регионов Земли.