Инженеры Массачусетского технологического института (MIT) представили новый пассивный атмосферный сборщик воды, который позволяет получать питьевую воду даже в самых засушливых условиях, в том числе в таких местах, как Долина Смерти в Калифорнии. В основе инновации — черная «пузырьковая пленка» с уникальным гидрогелем, который эффективно аккумулирует влагу из воздуха без использования внешнего питания.
Об этом сообщает ProIT
Как работает инновационная технология MIT
Во время испытаний в Долине Смерти устройство ежедневно собирало более 50 миллилитров чистой воды. Этот результат может стать решением глобальной проблемы нехватки питьевой воды, от которой, по подсчетам ученых, страдают 4,5 миллиарда людей в мире. Если технологию удастся масштабировать, потенциал ее внедрения позволит обеспечить водой миллионы людей в регионах с критическим дефицитом ресурсов.
Секрет эффективности сборщика — в специальном гидрогеле, созданном на основе поливинилового спирта (ПВА), хлорида лития (соли, которая активно притягивает влагу), глицерина и черного красителя. Материал отличается высокой способностью абсорбировать воду из воздуха. Для повышения эффективности команда MIT сформировала гидрогель в виде пленки с пузырьками, а микроструктуру тщательно оптимизировали для предотвращения вымывания соли. Глицерин также играет ключевую роль в стабилизации состава гидрогеля.
Преимущества и перспективы внедрения
Разработанная система не требует электроэнергии — для сбора воды используются природные суточные колебания температуры. Ночью, когда влажность максимальна, гидрогель поглощает до 160 миллилитров воды. В течение дня вода под действием тепла испаряется и конденсируется на стеклянной поверхности, после чего стекает в специальные емкости. Благодаря простоте и независимости от энергоснабжения, устройство можно устанавливать в регионах с минимальными ресурсами, где даже солнечные панели недоступны.
“Наше окно сбора атмосферной воды устанавливает стандарт в ежедневном производстве воды и адаптации к климату”, – отмечают Чан Лю и его коллеги, подчеркивая, что это является “шагом к практическим, масштабируемым, безопасным и устойчивым децентрализованным решениям для водоснабжения регионов с наибольшим дефицитом воды”.
Стоит отметить, что предыдущие атмосферные сборщики воды имели существенные ограничения — низкую продуктивность и риск загрязнения из-за материалов. Новое устройство MIT продемонстрировало эффективность даже в чрезвычайно сухой Долине Смерти, где из-за горных хребтов влага почти не достигает земли.
Результаты исследования были опубликованы в научном журнале Nature Water. Сейчас прототип рассматривается как подтверждение концепции, но команда инженеров уверена, что технологию можно оптимизировать и масштабировать для широкого применения.
