Črna plošča velikosti okna, brez vtiča in baterij, pridobiva čisto pitno vodo iz zraka – celo v najbolj sušnih predelih Zemlje.
Predstavljajte si: naprava, tako preprosta in učinkovita, da iz suhega puščavskega zraka pridobiva pitno vodo – brez elektrike, brez baterij, brez filtrov. To ni znanstvena fantastika, ampak kruta realnost, ki jo je omogočil preboj ameriških znanstvenikov iz prestižnega Massachusettskega tehnološkega inštituta (MIT). Razvili so ploščo, navdihnjeno z origamijem, ki popolnoma samostojno pridobiva čisto pitno vodo iz zraka celo v najbolj sušnih predelih Zemlje.
Po vsem svetu ima približno 2,2 milijarde ljudi dostop do varne pitne vode. Naprava je bila razvita ob upoštevanju teh žalostnih statističnih podatkov.
Zaradi preproste konstrukcije s hidrogelom in hladilnim slojem se ta sistem lahko široko uporablja tudi tam, kjer ni infrastrukture ali sončnih panelov.
Pitna voda iz puščavskega zraka
Raziskovalci so svoj prototip en teden testirali v Dolini smrti, enem najbolj sušnih krajev Severne Amerike. In uspešno: naprava je bila sposobna proizvesti od 57 do 161,5 mililitra pitne vode na dan – celo pri relativni vlažnosti zraka samo 21 odstotkov.
Glede na raziskavo, objavljeno v reviji Nature Water, je bila njena učinkovitost večja od učinkovitosti obstoječih sistemov celo v ekstremnih sušnih razmerah.
Pametni hidrogel
Osnova sistema je izpopolnjen hidrogel – mehak, gobast material, sestavljen iz mreže polimernih vlaken. Ta hidrogel se ponoči nabrekne, ko absorbira vodno paro iz zraka, in izloča vlago podnevi, ko se temperatura dvigne. Nato se kondenzirana voda zbira s pomočjo preprostega sistema cevi.
Pametna inovacija v konstrukciji je vzorec majhnih kupolastih struktur, podobnih mehurčkasti foliji. To poveča površino hidrogel, kar poveča njegovo sposobnost absorbiranja vodne pare.
Brez filtrov in brez porabe električne energije
V prejšnjih poskusih pridobivanja vode iz zraka so se pogosto uporabljali solni geli, kot je litijev klorid, vendar je bila njihova pomanjkljivost, da je bila zbrana voda pogosto preveč slana za varno pitje. Raziskovalci MIT so ta problem rešili z dodajanjem glicerina v hidrogel. Ta kombinacija stabilizira vsebnost soli in preprečuje uhajanje, kar daje varno pitno vodo brez dodatnega filtriranja.
Še ena pametna inženirska rešitev je pasivno hlajenje: zahvaljujoč posebnemu polimeru, nanesenemu na stekleno površino ohišja, ostane ta hladnejša od okolice. Ta temperaturna razlika spodbuja kondenzacijo izpuščene pare, kar omogoča učinkovito zbiranje vode – in to brez mehanskega hlajenja in porabe električne energije.
Voda iz zraka za vse?
Vodna para v atmosferi predstavlja ogromen rezervoar – več milijard milijard litrov po vsem svetu. Izkoriščanje tega vira bi lahko pomenilo revolucijo za sušna in oddaljena območja, kjer ni klasične infrastrukture.
S svojimi raziskavami ekipa MIT dokazuje, da so visokotehnološke rešitve lahko preproste, zanesljive in dostopne. Naslednji korak bo testiranje v različnih podnebnih regijah za oceno dolgoročne učinkovitosti in prilagodljivosti.
Izum, ki lahko resnično spremeni situacijo
Izum MIT odpira obetavne možnosti za prihodnjo trajnostno oskrbo z vodo prav tam, kjer je to zdaj najbolj potrebno. Brez elektrike, brez filtrov, brez visokotehnološke infrastrukture: samo pametni materiali, pametna zasnova in sama narava.
V svetu, kjer suša in pomanjkanje vode postajajo vse bolj aktualni problemi, lahko to postane ključna tehnologija.
