Почти два миллиарда человек на планете не имеют доступа к безопасной питьевой воде — и эта проблема лишь усугубляется из-за изменения климата, роста населения и вооруженных конфликтов — пишет « Hi-Tech_Mail.ru ».
Автор новостей
Одним из возможных решений такой проблемы является постройка генераторов атмосферной воды — устройств, которые извлекают влагу прямо из воздуха. Технология существует, но у нее есть серьезное ограничение: при влажности воздуха ниже 50% она потребляет слишком много энергии и становится непозволительно дорогой. А ведь потребность в воде наиболее острая именно в засушливых регионах. Специалисты института SINTEF (Норвегия) разработали новый материал, который может сделать получение воды из воздуха доступнее.
Ученый Роберто Менитто и его коллеги в течение года тестировали различные составы сорбентов — пористых материалов, способных захватывать и удерживать молекулы воды. В итоге они создали полимерный композит из двух компонентов: мягкого эластомера, похожего на силикон или резину, и водопоглощающего полимера — того самого, что используется в детских подгузниках.
Принцип работы нового материала исключительно прост. Полимер впитывает влагу из воздуха, а когда насыщается — его нагревают. «Представьте, что вы сушите мокрые волосы феном, — объясняет Менитто. — Горячий воздух вытягивает воду из полимера, создавая перенасыщенный влагой поток пара. Когда этот пар попадает в резервуар, вода конденсируется в капли». Полученная вода — питьевого качества.
По сравнению с традиционным сорбентом — силикагелем — новый материал поглощает заметно больше влаги при той же влажности воздуха. При этом он дешев в производстве: сделан из доступного сырья, потенциально его можно будет даже изготавливать из биомассы, а технологический процесс не требует дорогих или токсичных реагентов. Материал гибкий — его можно формовать как ламинат, наносить как покрытие или даже печатать на 3D-принтере, что открывает возможности для оптимизации конструкции генераторов.
Немаловажна и долговечность: в ходе испытаний материал не показал никаких признаков деградации после 120 часов непрерывной работы, тогда как аналогичные сорбенты зачастую быстро теряют свои свойства.
Сейчас стоимость получения воды с помощью нового полимера сопоставима с существующими генераторами. Задача специалистов — снизить ее на 25% за счет масштабирования производства и упрощения процесса. Авторы разработки планируют построить прототип генератора и им уже заинтересовались несколько стартапов. «Если учесть стоимость бутилированной воды в засушливых и труднодоступных районах, генераторы атмосферной воды становятся очень хорошей и безопасной альтернативой», — говорит Менитто.
Ранее в МГУ создали технологию определения содержания семи ионов-загрязнителей в воде.
