Оно похоже на губку, впитывает влагу, а потом под солнечными лучами отдает ее в чашку.

Устройство работает при разной влажности (от 30 до 90%) и температуре (от 5 до 55°C). Его основа — модифицированный бальзовый деревянный каркас, который естественным образом впитывает воду и отдает ее по требованию. Внутри — композитный материал с хлоридом лития, наночастицами оксида железа и углеродными нанотрубками.

Результаты опубликованы в издании Journal of Cleaner Production.

Миллиарды людей не имеют доступа к чистой воде, миллионы умирают от болезней, вызванных загрязненной водой, — говорит Дерек Хао, ведущий исследователь из RMIT University.

Устройство выглядит как чашка с куполообразной крышкой, поддоном для защиты от загрязнений и системой охлаждения. Когда крышка открыта, материал впитывает влагу. Когда закрыта и попадает на солнце — выпускает воду.

В лаборатории при влажности 90% оно собирало около 2 мл воды на грамм материала, а под солнцем отдавало почти всю влагу за 10 часов — эффективнее и дешевле большинства аналогов. Девять кубиков материала (по 0,8 г каждый) дают 15 мл воды.

В полевых испытаниях за ночь устройство собрало 2,5 мл на грамм, а днем отдало 94% — даже при влажности 30% оно впитывало 0,6 мл на грамм.

Деревянная основа делает технологию дешевой и прочной. Материал выдерживает мороз до -20°C и не теряет эффективности даже после 10 циклов.

Устройство можно масштабировать — делать крупнее или объединять в массивы. Оно пригодится в засушливых регионах и зонах катастроф, где нет доступа к чистой воде.

Сейчас команда обсуждает с промышленниками пилотное производство. В будущем систему можно доработать: добавить солнечные панели, датчики влажности и температуры для автоматизации.

Это исследование решает две ключевые проблемы:

• Доступ к воде — миллиарды людей живут в условиях дефицита, а традиционные методы (опреснение, доставка) дороги и сложны.
• Энергоэффективность — устройство работает на солнечной энергии, не требуя сложной инфраструктуры.

Плюсы:

• Дешевизна (бальза — доступный материал).
• Универсальность (работает в разных климатических условиях).
• Экологичность (биоразлагаемые компоненты).

Минусы:

• Пока малая производительность (нужны большие массивы для ощутимого объема).
• Зависимость от солнца (в пасмурных регионах эффективность ниже).

Перспективы:

• Интеграция в системы умного сельского хозяйства.
• Использование в походном снаряжении.
• Аварийные комплекты для МЧС.

Ранее ученые предложили опреснять морскую воду с помощью солнечной энергии.