Genau vor einer Woche, ich schrieb über den dringenden Bedarf an sauberem Wasser auf der ganzen Welt und die Rolle der Universitäten in diesem Kampf. Ich freue mich, Ihnen mitteilen zu können, dass zwei Universitäten eine weitere Erfindung entwickelt haben, die zur Bewältigung der Wasserkrise beitragen wird.

Das Gerät, das Wasser aus trockenen Luft entnimmt, ist die Idee von Omar Yaghi, Professor für Chemie an der University of California in Berkeley und Evelyn Wang, außerordentlicher Professor für Maschinenbau am MIT.

Sie brauchen nur das Sonnenlicht, um das Gerät mit Strom zu versorgen, daher ist es besonders in armen und abgelegenen Gebieten nützlich, in denen es keinen Zugang zu sauberem Wasser gibt.

Das Gerät würde auch in Orten mit heißem, trockenem Klima wie Arizona und Texas nützlich sein. Das Mittlerer Osten, Die mit ihren aktuellen Wasserressourcen zu kämpfen hat, würde auch sicherlich davon profitieren.  

Wie funktioniert das Gerät?

Das Gerät arbeitet mit metallorganischen Gerüstmaterialien (MOF) erfunden von Yaghi vor zwei Jahrzehnten. MOFs verbinden Metalle wie Magnesium oder Aluminium und organische Moleküle in starren, porösen Strukturen, die Gase und Flüssigkeiten speichern können.

Verschiedene Metalle können mit verschiedenen organischen Verbindungen kombiniert werden, um MOFs zu erzeugen, die unterschiedlichen Anforderungen gerecht werden.

Seit Yaghis Erfindung haben Forscher auf der ganzen Welt verschiedene MOFs zur Speicherung von Chemikalien, wie Wasserstoff und Methan, und Petrochemikalien in Verarbeitungsanlagen geschaffen.

In 2014, Yaghi und sein Laborteam entwickelte ein MOF mit Zirkonium Metall und Adipinsäure, die Wasserdampf bindet. Yaghi näherte dann Wang mit einem Vorschlag, dass sie zusammen ein Wassersammelsystem mit dem MOF erstellen arbeiten.

Wang und ihr Laborteam entwarfen ein Prototypsystem, das etwa zwei Pfund staubgroße MOF-Kristalle zwischen einem Solarabsorber und einer Kondensatorplatte komprimierte, die dann in eine offene Kammer gebracht wurde.

Das MOF absorbiert Wassermoleküle aus der Luft, die sich tagsüber in Wasserdampf verwandelt, wenn es von Sonnenlicht erwärmt wird. Der Dampf entweicht aus dem MOF und wird in ein benachbartes Acrylgefäß geleitet, in dem ein Kondensator die Wassertropfen sammelt und in einen Kollektor leitet.

Der erste seiner Art

Das System ist die erste Technologie, mit einer praktischen Lösung für Wasser von trockenen Luft zu extrahieren, nach Wang.

Die neue Technologie ist nicht durch die Einschränkungen der Nebelgewinnung eingeschränkt, die eine relative Feuchtigkeit von 100 Prozent oder die Tau-Ernte erfordert, was "extrem energieintensiv" ist.

Bis jetzt, "gab es wirklich keine Technologie, die den verzweifelten Bedarf an Trinkwasser in" Wüstengebieten rund um die Welt mit etwa 20 Prozent Feuchtigkeit "füllen könnte", sagte Wang in einer Erklärung.

MIT Tests zeigen, dass 1 Kilogramm (2.2 Pfunde) MOF konnten etwa 2.8 Liter (drei Liter) Frischwasser pro Tag von sehr trockenen Luft mit einer Feuchtigkeit von nur 20 Prozent sammeln. Das ist mehr als genug Trinkwasser für eine Person in einem Tag.

Verbesserungen zu kommen

MIT dem Dach Experimente haben gezeigt, dass das System in der realen Welt arbeiten, aber das Team arbeitet immer noch das Design und die Funktionalität zu verbessern.

"Um Wasser laufen zu lassen, könnte man ein System entwickeln, das die Feuchtigkeit während der Nacht absorbiert und tagsüber entwickelt", sagte Yaghi in einer Erklärung.

"Oder entwerfen Sie den Solarkollektor so, dass dies viel schneller möglich ist, wenn mehr Luft hineingeschoben wird. Wir wollten zeigen, dass Sie, wenn Sie irgendwo in der Wüste abgeschnitten sind, durch dieses Gerät überleben könnten. Eine Person braucht etwa eine Coladose pro Tag. Das könnte man in weniger als einer Stunde mit diesem System sammeln. "

Aber TUN wurde versichert, dass bald ein lebensfähiges Produkt kommen würde.

"Wir könnten dieses Gerät in den nächsten 2-3 Jahren realisieren", sagte Wang in einer E-Mail.

Wang sagte auch TUN, wie sie über das Potenzial der Technologie fühlt.

Ich bin begeistert, dass mit diesem Gerät können wir sauberes Trinkwasser für Menschen in abgelegenen Gebieten mit sehr begrenzten Infrastruktur bereitzustellen.