Ученые предложили собирать воду из воздуха с помощью солнечной энергии

В настоящее время более 2,2 миллиарда человек живут в странах, испытывающих дефицит воды, и, по оценкам Организации Объединенных Наций, 3,5 миллиона человек ежегодно умирают от болезней, связанных с водой.

Поскольку районы, наиболее нуждающиеся в улучшении качества питьевой воды, также расположены в одних из самых солнечных мест в мире, существует большой интерес к использованию солнечного света для получения чистой воды.

Исследователи из Шанхайского университета Цзяо Тун (Китай) разработали новую перспективную технологию сбора атмосферной воды с помощью солнечной энергии, которая может помочь обеспечить людей достаточным количеством питьевой воды для выживания в этих сложных засушливых районах. Свою работу они опубликовали в журнале Applied Physics Reviews, входящем в издательство AIP.

Эта технология сбора атмосферной воды может быть использована для увеличения ежедневных потребностей в воде, таких как питьевая вода для домашних хозяйств, промышленная вода и вода для личной гигиены, — говорит автор работы Ружу Ванг (Ruzhu Wang).

Исторически исследователи сталкивались с проблемами при введении соли в гидрогели, поскольку повышенное содержание соли снижало способность гидрогеля к набуханию из-за эффекта высаливания. Это приводило к утечке соли и снижению водопоглощающей способности.

Мы были поражены тем, что даже при введении до 5 граммов соли в 1 грамм полимера полученный гель сохранял хорошую набухаемость и способность удерживать соль, — говорит Ванг.

Исследователи синтезировали супергигроскопичный гель с использованием производных растений и гигроскопичных солей, который был способен поглощать и удерживать беспрецедентное количество воды. Один килограмм сухого геля мог поглотить 1,18 килограмма воды в засушливой атмосфере и до 6,4 килограмма во влажной атмосфере. Этот гигроскопичный гель был прост и недорог в приготовлении и, следовательно, подходил для крупномасштабного производства.

Кроме того, команда создала прототип с десорбционной и конденсационной камерами, расположенными параллельно. Они использовали турбовентилятор в конденсационной камере, чтобы увеличить регенерацию десорбированной воды до более чем 90%.

В ходе демонстрации прототипа на открытом воздухе команда обнаружила, что он высвобождает адсорбированную воду даже утром или днем, когда солнце слабое. Система также может обеспечить одновременную адсорбцию и десорбцию в дневное время.

Команда будет работать над достижением одновременной адсорбции и десорбции с использованием возобновляемой энергии, чтобы максимизировать ежедневный выход воды на единицу массы адсорбента для дальнейшей оптимизации работы системы для практического применения в производстве воды.

Помимо ежедневного производства воды, сорбирующие материалы, собирающие атмосферную воду, могут сыграть важную роль в таких будущих приложениях, как осушение воздуха, орошение сельского хозяйства и терморегуляция электронных устройств.

05.12.2023


Подписаться в Telegram



Энергия

Energy Materials and Devices: Создан тандемный солнечный элемент с КПД более 20%
Energy Materials and Devices: Создан тандемный солнечный элемент с КПД более 20%

Группа исследователей впервые продемонстрирова...

JRSNZ: Ветряные электростанции могут компенсировать выбросы за 2 года
JRSNZ: Ветряные электростанции могут компенсировать выбросы за 2 года

Ветряная электростанция, проработав менее двух...

EGU: В золоте дураков все-таки нашли ценный компонент
EGU: В золоте дураков все-таки нашли ценный компонент

Не зря авиакомпании не разрешают сда...

Acta Astronautica: В открытом космосе можно построить солнечные фермы
Acta Astronautica: В открытом космосе можно построить солнечные фермы

Согласно результатам нового исследования, пров...

Поиск на сайте

Знатоки клуба инноваций


ТОП - Новости мира, инновации

Высокоточные измерения ставят под сомнение наше понимание Цефеид
Высокоточные измерения ставят под сомнение наше понимание Цефеид
Physical Review Letters: Ученые описали альтернативный магнетизм
Physical Review Letters: Ученые описали альтернативный магнетизм
Останется ли магний снотворным для кузнечиков в результате потепления?
Останется ли магний снотворным для кузнечиков в результате потепления?
APA: Молодые сотрудники чаще остальных страдают на работе от одиночества
APA: Молодые сотрудники чаще остальных страдают на работе от одиночества
Front. Aging Neurosci: Поведение в новом пространстве может подсветить деменцию
Front. Aging Neurosci: Поведение в новом пространстве может подсветить деменцию
JACS: Инфракрасное облучение заставляет атомы «танцевать румбу»
JACS: Инфракрасное облучение заставляет атомы «танцевать румбу»
С расстройствами пищевого поведения можно бороться силой мысли
С расстройствами пищевого поведения можно бороться силой мысли
Диспаритет женских и мужских карьер в STEM связан с женской мнительностью
Диспаритет женских и мужских карьер в STEM связан с женской мнительностью
Телескоп Уэбб снял столкновение астероидов в соседней звездной системе
Телескоп Уэбб снял столкновение астероидов в соседней звездной системе
EHJ-CI: Нарушенный кровоток может повредить стенку расширенной аорты
EHJ-CI: Нарушенный кровоток может повредить стенку расширенной аорты
Nature Neuroscience: Ученые доказали, что терпение приносит свои плоды
Nature Neuroscience: Ученые доказали, что терпение приносит свои плоды
Journal of Experimental Psychology: General: Мы переоцениваем пользу неудачи
Journal of Experimental Psychology: General: Мы переоцениваем пользу неудачи
Познакомьтесь со странной амфибией, которая выкармливает своих детенышей молоком
Познакомьтесь со странной амфибией, которая выкармливает своих детенышей молоком
Climate Dynamics: Вот как условия на суше влияют на муссонный климат Азии
Climate Dynamics: Вот как условия на суше влияют на муссонный климат Азии
В 40% случаев люди ошибочно называют сгенерированное фото человека реальным
В 40% случаев люди ошибочно называют сгенерированное фото человека реальным

Новости компаний, релизы

Московский Политех внедряет ИИ для повышения эффективности приемной кампании и трансформации обучения
Астрономы СПбГУ узнали возраст одного из самых мощных метеорных потоков
Исследования ученых ТПУ помогут в разработке таргетных препаратов для эффективной терапии в онкологии
Зоологи выявили тенденцию к увеличению числа защитных роговых элементов на панцире морских черепах на острове Шри-Ланка
Российские ученые нашли способ повысить урожайность подсолнечника на 43% с помощью нового серосодержащего удобрения