Ученые из Шанхайского университета Цзяо Тонг в Китае разработали новую технологию сбора атмосферной воды на солнечной энергии, которая может помочь обеспечить достаточное количество питьевой воды для выживания людей в этих труднодоступных засушливых районах.

Исторически исследователи сталкивались с проблемами при введении соли в гидрогели, поскольку более высокое содержание соли снижало способность гидрогеля к набуханию из-за эффекта высаливания.

Это приводило к утечке соли и снижению водопоглощающей способности.

В настоящее время более 2,2 млрд человек живут в странах, испытывающих нехватку воды, и, по оценкам Организации Объединенных Наций, 3,5 млн человек ежегодно умирают от болезней, связанных с водой. Поскольку районы, наиболее нуждающиеся в улучшенной питьевой воде, также расположены в одних из самых солнечных мест в мире, существует большой интерес к использованию солнечного света для получения чистой воды.

Ученые были впечатлены тем, что даже при введении до 5 граммов соли в 1 грамм полимера полученный гель сохранял хорошие свойства набухания и улавливания соли.

Исследователи синтезировали сверхгигроскопичный гель, используя растительные производные и гигроскопичные соли, который был способен поглощать и удерживать беспрецедентное количество воды.

Один килограмм сухого геля может адсорбировать 1,18 кг воды в засушливой атмосферной среде и до 6,4 килограмма во влажной атмосферной среде.

Этот гигроскопичный гель был прост и недорог в приготовлении и, следовательно, подходил для крупномасштабного приготовления.

Кроме того, команда приняла на вооружение прототип с камерами десорбции и конденсации, сконфигурированными параллельно.

Они использовали турбовентилятор в камере конденсации, чтобы увеличить извлечение десорбированной воды более чем до 90%.

При демонстрации прототипа на открытом воздухе команда обнаружила, что адсорбированная вода выделяется даже утром или днем, когда солнце слабое.

Система также может обеспечивать одновременную адсорбцию и десорбцию в дневное время.

Команда будет работать над достижением одновременной адсорбции и десорбции с использованием возобновляемых источников энергии, чтобы максимизировать суточный выход воды на единицу массы адсорбента для дальнейшей оптимизации производительности системы для практического применения в производстве воды.

В дополнение к ежедневному производству воды, сорбирующие материалы, которые собирают атмосферную воду, также могут сыграть важную роль в будущих применениях, таких как осушение воздуха, орошение сельского хозяйства и терморегулирование электронных устройств.

https://eco.akipress.org/news:2032027/