การผลิตน้ำในอากาศแห้งเป็นจริง

2024 ผู้เขียน: Seth Attwood | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2023-12-16 16:17

นักฟิสิกส์จากมหาวิทยาลัยเบิร์กลีย์และสถาบันเทคโนโลยีแมสซาชูเซตส์ (MIT) ได้สร้างอุปกรณ์ที่สามารถดึงน้ำจากอากาศแห้งของแคลิฟอร์เนียและภูมิภาคที่แห้งแล้งอื่น ๆ ของโลกโดยใช้พลังงานของดวงอาทิตย์เท่านั้น ตามบทความที่ตีพิมพ์ใน วารสารวิทยาศาสตร์.

Omar Yaghi) จากมหาวิทยาลัยกล่าวว่า “ความฝันของเราคือการสร้างบ้านในตัวเองเต็มรูปแบบที่สามารถขับเคลื่อนด้วยพลังงานจากแสงอาทิตย์เหล่านี้ได้ การทดลองของเราทำให้สิ่งนี้เป็นไปได้ คุณอาจพูดได้ว่าเราได้ก้าวไปสู่การสร้างน้ำที่ 'ส่วนบุคคล' แห่งแคลิฟอร์เนียที่เบิร์กลีย์ (สหรัฐอเมริกา)

ปัญหาการเข้าถึงน้ำกำลังรุนแรงขึ้นเรื่อยๆ สำหรับโลก ตามการประมาณการของสหประชาชาติ ภายในปี 2025 จะส่งผลกระทบต่อผู้อยู่อาศัยมากกว่า 14% ของโลก ปัจจุบัน มีวิธีการและเทคโนโลยีหลายสิบวิธีในการแยกน้ำทะเลออกจากน้ำทะเล ซึ่งบางวิธียังใช้ในระดับอุตสาหกรรมในประเทศอาหรับที่ร่ำรวย

เทคนิคการแยกเกลือออกจากเกลือเหล่านี้มีข้อเสียหลักสองประการ - มีราคาแพงเกินไปและใช้พลังงานมาก หรือระบบบำบัดจะอุดตันอย่างรวดเร็วและไม่สามารถใช้งานได้ ทั้งหมดนี้ทำให้การกลั่นน้ำทะเลไม่มีความหมายจากมุมมองทางเศรษฐกิจ

ยากิและเพื่อนร่วมงานของเขาได้เสนอวิธีอื่นในการรับน้ำดื่มสะอาด โดยใช้แนวคิดที่ก่อนหน้านี้พบได้เฉพาะในหน้านิยายวิทยาศาสตร์และภาพยนตร์เท่านั้น พวกเขาสามารถสร้างระบบที่แยกน้ำออกจากอากาศโดยใช้สิ่งที่เรียกว่านั่งร้านโลหะอินทรีย์ (MOF)

MOCs เป็นวัสดุโพลีเมอร์ที่ซับซ้อนซึ่งมีโครงสร้างคล้ายกับรวงผึ้งและมีความพรุนและความแข็งแรงสูงมาก ทุกวันนี้ใช้เพื่อสร้างตัวกรองที่สามารถดักจับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์หรือไฮโดรเจนและดักจับก๊าซเหล่านี้จำนวนมาก

ยากิ หนึ่งในผู้บุกเบิก IOC ค้นพบเมื่อสองปีที่แล้วว่าวัสดุที่คล้ายกันซึ่งประกอบด้วยเซอร์โคเนียมและกรดอะดิปิก ซึ่งเป็นสารขจัดคราบตะกรัน ไม่ดูดซับไฮโดรเจน มีเทน หรือก๊าซประเภทอื่น แต่เป็นโมเลกุลของน้ำ สิ่งนี้ทำให้เขามีแนวคิดว่าสามารถใช้เฟรมเพื่อดึงน้ำออกจากอากาศได้

ด้วยแนวคิดนี้ เขาได้ร่วมมือกับวิศวกรที่ MIT และพวกเขาร่วมกันสร้าง "เครื่องกำเนิดน้ำ" ที่ค่อนข้างเรียบง่ายและราคาถูก มันทำงานได้ในขั้นต้นอย่างยิ่ง - "ทราย" ของอนุภาค IOC ดูดซับน้ำจากอากาศและแสงและความร้อนของดวงอาทิตย์ซึ่งกำกับโดยระบบกระจกทำให้ไอน้ำปล่อยทิ้งไว้และควบแน่นในภาชนะที่เชื่อมต่อกับการแยกเกลือออกจากนี้ ปลูก.

อุปกรณ์ดังกล่าวซึ่งบรรจุ IOC หนึ่งกิโลกรัมสามารถผลิตน้ำได้ประมาณสามลิตรในครึ่งวัน แม้ในอากาศที่ค่อนข้างแห้งและมีความชื้น 20-30% โดยหลักการแล้วสิ่งนี้ก็เพียงพอแล้วที่จะให้น้ำดื่มในปริมาณที่จำเป็นต่อวันแก่บุคคล

ยากิกล่าว โครงสร้างของ IOC สามารถปรับให้เหมาะสมได้ และจะดูดซับน้ำได้มากเป็นสองเท่าของปัจจุบัน นักวิทยาศาสตร์หวังว่าวัสดุนี้และรุ่นใหม่ รวมถึงเครื่องกำเนิด "อุตสาหกรรม" ที่เป่าอากาศภายใต้ความกดดัน จะช่วยแก้ปัญหาการเข้าถึงน้ำสะอาดในส่วนที่แห้งแล้งที่สุดของโลก