Сегодня 2,2 миллиарда человек в мире не имеют доступа к чистой питьевой воде. В США более 46 миллионов сталкиваются с нехваткой воды — у них либо нет водопровода, либо вода непригодна для питья. Традиционные источники — реки, озера, водохранилища — уже не справляются с растущим спросом.

Инженеры MIT нашли необычное решение: они добывают воду из воздуха. В атмосфере Земли — триллионы литров воды в виде пара. Если его собрать и сконденсировать, можно обеспечить людей чистой водой там, где обычные источники недоступны.

Команда разработала устройство, которое делает именно это. Оно выглядит как черная панель размером с окно, внутри — гидрогель, впитывающий влагу из воздуха. Гидрогель похож на пузырчатую пленку с куполообразными структурами: когда он поглощает пар, купола раздуваются, а при испарении сжимаются, как оригами. Вода конденсируется на стеклянной поверхности и стекает в сборник.

Гидрогель — мягкий, пористый материал, который состоит в основном из воды и полимерной сетки. Он впитывает влагу, как губка, и используется в медицине, сельском хозяйстве, а теперь — для добычи воды из воздуха.

Устройство работает без электричества — в отличие от других систем, которым нужны батареи или солнечные панели. Его протестировали в Долине Смерти, самом засушливом месте Северной Америки. Даже там оно давало до 160 мл воды в день — примерно две трети стакана.

Если поставить несколько таких панелей, они смогут обеспечить семью питьевой водой даже в пустыне. В более влажном климате эффективность будет выше.

Мы создали устройство, которое можно использовать в регионах, где даже солнечные батареи — роскошь, — говорит Сюаньхэ Чжао, профессор MIT. — Теперь можно масштабировать технологию и действительно помочь людям.

Как это устроено:

• Гидрогель впитывает пар ночью, когда влажность выше.
• Днем вода испаряется и конденсируется на охлажденном стекле.
• Соль в составе геля не попадает в воду, делая ее пригодной для питья.

Большинство подобных систем либо требуют энергии, либо производят соленую воду. Здесь оба недостатка устранены.

Это исследование может изменить ситуацию в засушливых регионах Африки, Ближнего Востока и даже некоторых частях России, где доступ к воде ограничен. Устройство дешевле опреснительных установок и не зависит от инфраструктуры. Если технологию удешевить, ее можно внедрить в сельских районах, лагерях беженцев, зонах стихийных бедствий.

Главный вопрос — долговечность. Гидрогели со временем теряют свойства, особенно в экстремальных условиях. Также неясно, как устройство поведет себя при длительном использовании: будет ли соль все-таки просачиваться? Пока данные — только за неделю тестов.

Ранее ученые разработали мембрану, которая отделяет воду от нефти с эффективностью 99,9%.