Ein billiges Hydrogel, das Feuchtigkeit aus der Luft saugen und bei Bedarf wieder abgeben kann, könnte die Antwort auf Trinkwassermangel in ariden Regionen sein.
Forscher aus der König-Abdullah-Universität für Wissenschaft und Technologie KAUST Schlagen Sie vor, dass ein kostengünstiges Material auf Hydrogelbasis, das sie entwickelt haben, auch bei niedriger Luftfeuchtigkeit Wasser aus der Luft saugen und das Wasser bei Erwärmung durch Sonnenlicht wieder ablassen kann.
Es gibt viele Gebiete auf der ganzen Welt, die von einem mangelnden Zugang zu sauberem Wasser betroffen sind. Die Luft der Erde ist eine möglicherweise ungenutzte Ressource für sauberes Wasser.
Billiges stabiles Salz in der Mitte eines Geräts
Es wird geschätzt, dass die Luft der Erde mehr als 13 Billionen Tonnen Trinkwasser enthält. Untersuchungen zur Gewinnung dieses Wassers in der Vergangenheit haben sich jedoch als teuer und ineffizient erwiesen.
Aber das könnte sich bald ändern, ein Prototyp von Peng Wang vom Wasserentsalzungs- und Wiederverwendungszentrum in Kaust hat das Potenzial gezeigt, dieses Problem kostengünstig und zuverlässig zu lösen.
Das Gerät basiert auf dem billigen, stabilen, ungiftigen Salz Calciumchlorid.
Hydrogel absorbiert, während es fest bleibt
Dieses Salz kann so viel Dampf aus seiner Umgebung aufnehmen, dass es zu einem Flüssigkeitspool wird.
„Das zerfließende Salz kann sich auflösen, indem es Feuchtigkeit aus der Luft aufnimmt“ sagt Renyuan Li, Doktorand in Wangs Team.
Während das Salz die beeindruckende Fähigkeit besitzt, Wasser aus der Luft aufzunehmen, ist die Tatsache, dass es in Salzwasser umgewandelt wird, weniger nützlich. Um das Problem zu lösen, bauten die Forscher das Salz in ein Polymer ein, das als Hydrogel bekannt ist.
Kohlenstoffnanoröhren ermöglichen die Wassergewinnung über Sonnenlicht
Dieses Material kann viel Wasser absorbieren, während es fest bleibt. Eine kleine Menge Kohlenstoffnanoröhren wurde ebenfalls zu der Mischung hinzugefügt, um die Freisetzung des eingefangenen Wasserdampfs zu unterstützen.
Nur 0,42 Gewichtsprozent wurden hinzugefügt, aber die beeindruckende Fähigkeit des Materials, Sonnenlicht zu absorbieren und die eingefangene Energie in Wärme umzuwandeln, ist für die Extraktion der Flüssigkeit wesentlich.
A einfach 35-Gramm-Prototyp des fertigen Extraktionsgeräts wurde draußen gelassen und konnte gesammelt werden 37 g Wasser bei Wetterbedingungen von 60 Prozent Luftfeuchtigkeit .
Forscher arbeiten daran, einen Prototyp zu vergrößern
Am folgenden Tag wurde nach nur 2,5-stündiger Absorption von Sonnenlicht fast das gesamte absorbierte Wasser freigesetzt und gesammelt.
„Die wichtigsten Aspekte des Hydrogels sind seine hohe Leistung und seine geringen Kosten“ sagt Li.
Die Forscher sagen, dass die Kosten des Gels nur einen halben Cent pro Tag betragen könnten, wenn der Prototyp auf 3 Liter Wasser pro Tag vergrößert würde, eine Menge, die als Mindestwasserbedarf für einen Erwachsenen angesehen wird.
Die Forschung wurde in der jüngsten Ausgabe von veröffentlicht Umweltwissenschaften und -technologie.
Via : KRAUS