Woda za 2 dolary. Oto prototypowe urządzenie odzyskujące wodę z pustynnego powietrza

W tym artykule:

1. Co to jest wilgotność powietrza?
2. Woda za 2 dolary
3. Jak odzyskiwać wodę z powietrza?
4. Urządzenie odzyskujące wodę z powietrza – zrób to sam

Brak wody stanowi już problem globalny. Szacuje się, że aż 2/3 ludzi na Ziemi ma stałe lub czasowe kłopoty z dostępem do wody. Jednocześnie na całej kuli ziemskiej znajdują się jej bogate rezerwuary. Nie tylko w postaci rzek, jezior, mórz czy oceanów. Źródłem wody może być też obecna na każdej szerokości geograficznej atmosfera.

Czy Ziemia jest płaska? 10 dowodów obalających ten mit

Przedstawiamy mocne argumenty do dyskusji z pseudonaukowcami, którzy wierzą, że Ziemia jest płaska.

Ile wody znajduje się w powietrzu? Naukowcy wyliczyli, że jest to ok. 13 biliardów ton. Inne szacunki mówią o kilkudziesięciu tysiącach kilometrów sześciennych. Stanowi to ułamek całej wody zgromadzonej na Ziemi. Jej ilość przekracza miliard km sześciennych, jednak absolutna większość tego miliarda – 97 proc. – to słona woda oceanów.

Co to jest wilgotność powietrza?

Biorąc pod uwagę, że gro wody słodkiej jest ciągle uwięzione w lodowcach, rezerwuar wilgoci znajdujący się w powietrzu stanowi bardzo cenny i pożądany zasób. Naukowcy od lat starają się wymyślać sposoby, jak po niego sięgnąć. Powstają różnego rodzaju generatory wody z powietrza – np. wykorzystujące mgłę albo rosę. Jedna dotychczas sprawdzały się one głównie w tych miejscach, gdzie wilgotność powietrza była wysoka.

Wilgotność powietrza mierzy zawartość pary wodnej w powietrzu. Dla ponad jednej trzeciej obszarów całej Ziemi średnia roczna wilgotność powietrza wynosi mniej niż 40 proc. Są jednak na Ziemi miejsca, gdzie jest jeszcze niższa. A w niektórych – np. w Dolinie Królów w Egipcie – spada do zera.

Woda za 2 dolary

Mieszkającym na najsuchszych obszarach Ziemi próbują pomóc naukowcy i inżynierowie z Uniwersytetu Teksańskiego w Austin. Od kilku lat stawiają sobie za cel opracowywanie urządzeń, które nie tylko będą produkowały wodę w najmniej sprzyjających warunkach (czyli np. na pustyni), ale również będą tanie, łatwe w obsłudze i powszechnie dostępne.

W najnowszym numerze czasopisma naukowego „Nature Communications” ukazała się ich praca, w której opisują wynalezienie żelowej folii pozyskującej wodę nawet z bardzo suchego powietrza. Oszacowali, że koszt wyprodukowania kilograma takiej folii (nazwanej w skrócie SHPFs) nie będzie przekraczał 2 dolarów.

Jak odzyskiwać wodę z powietrza?

– Chodziło nam o znalezienie takiego rozwiązania, które mogliby wykorzystać ludzie mieszkający w najgorętszych i najsuchszych miejscach na Ziemi – mówi Guihua Yu, inżynier i profesor materiałoznawstwa, jeden z autorów pracy. – Chcieliśmy, by ci, którzy nie mają stałego dostępu do wody pitnej, mogli skorzystać z prostego urządzenia pracującego w warunkach domowych.

Zespół Guihua Yu opracował rodzaj porowatej folii. Składa się ona z dwóch głównych składników. Jednym, tworzącym szkielet, jest guma konjac. To popularna substancja używana jako zagęszczacz żywności, oznaczona symbolem E 425 (albo E 425 i). Gumę konjac produkuje się z mąki konjac, pozyskiwanej z rośliny zwanej Dziwidłem Riviera (Amorphophallus konjac).

Guma kojac ma właściwości hydrofilowe, czyli przyciąga wodę. Inżynierowie dodali do niej reagującą na ciepło celulozę, która z kolei jest hydrofobowa (czyli odpycha wodę). Chodziło o to, żeby folia po osiągnięciu określonej temperatury uwalniała zebraną ciecz.

Co istotne, folia działa nawet tam, gdzie jest bardzo sucho. Przy wilgotności powietrza 15 proc. jeden jej kilogram produkuje 6 litrów wody na dobę. Jeśli wilgotność powietrza jest dwukrotnie większa – 13 litrów.

Nowa funkcja Google Earth pozwala cofnąć się do 1984 roku. I zobaczyć, jak zmienił się klimat na Ziemi

Google Earth wprowadza nową funkcję Timelapse, dzięki której użytkownicy będą mogli przenieść się w czasie i przekonać się na własne oczy, jak na przestrzeni ostatnich 40 lat zmieni..

Urządzenie odzyskujące wodę z powietrza – zrób to sam

Naukowcy podkreślają, że ich prototypowe urządzenie odzyskujące wodę wykorzystuje proste reakcje i jest łatwy w obsłudze. Folia jest giętka i może mieć różne wielkości i kształty, w zależności od potrzeb. By ją zrobić, najpierw ze składników powstaje żel, który następnie umieszcza się w formie. – Tam musi wyschnąć, a potem można go wyjąć i jest już gotowy do użycia – mówi Weixin Guan, doktorant z zespołu Yu.

Naukowcy mają nadzieję, że ich prototyp docelowo zamieni się w urządzenie, które będzie można kupić w sklepie, a następnie samemu używać w domu.

Źródło: Nature Communications, Live Science