Хуурай агаарт ус үйлдвэрлэх нь бодит байдал юм

2024 Зохиолч: Seth Attwood | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2023-12-16 16:12

Берклигийн их сургууль болон Массачусетсийн Технологийн хүрээлэнгийн (MIT) физикчид зөвхөн нарны энергийг ашиглан Калифорниа болон дэлхийн бусад хуурай бүс нутгийн хуурай агаараас ус гаргаж авах төхөөрөмж бүтээжээ. шинжлэх ухааны сэтгүүл.

"Бидний мөрөөдөл бол эдгээр нарны эрчим хүчээр ажилладаг цахилгаан хэрэгслээр бүрэн тэжээгддэг бие даасан байшингуудыг бий болгох явдал юм. Бидний туршилт үүнийг боломжтой болгосон. Бид "хувийн" ус бий болгох алхам хийсэн гэж хэлж болно" гэж их сургуулийн Омар Яги хэлэв. Беркли дэх Калифорниа (АНУ).

Усны хүртээмжийн асуудал дэлхийн хувьд улам бүр хурцаар тавигдаж байна - НҮБ-ын тооцоолсноор 2025 он гэхэд энэ нь дэлхийн оршин суугчдын 14% -д нөлөөлнө. Өнөөдөр далайн усыг давсгүйжүүлэх хэдэн арван арга, технологи байдаг бөгөөд тэдгээрийн заримыг нь Арабын баян орнуудад үйлдвэрлэлийн хэмжээнд ашигладаг.

Эдгээр бүх давсгүйжүүлэх аргууд нь хоёр үндсэн сул талтай байдаг - тэдгээр нь хэтэрхий үнэтэй, эрчим хүч их шаарддаг, эсвэл цэвэрлэх систем нь хурдан бөглөрч, ашиглах боломжгүй болдог. Энэ бүхэн эдийн засгийн үүднээс давсгүйжүүлэх ажлыг утгагүй болгож байна.

Яги болон түүний хамтрагчид өмнө нь зөвхөн шинжлэх ухааны уран зөгнөлт зохиол, киноны хуудаснаас гардаг байсан санааг хэрэгжүүлж, ундны цэвэр ус авах өөр аргыг санал болгож байна. Тэд металл-органик шат гэж нэрлэгддэг (MOF) ашиглан агаараас ус гаргаж авдаг системийг бий болгож чадсан.

ӨМ нь зөгийн сархинагтай төстэй бүтэцтэй, маш өндөр сүвэрхэг, бат бөх чанартай цогц полимер материал юм. Өнөөдөр эдгээрийг нүүрстөрөгчийн давхар исэл эсвэл устөрөгчийг барьж, асар их хэмжээний хийнүүдийг барих чадвартай шүүлтүүр бүтээхэд ашигладаг.

ОУОХ-ны анхдагчдын нэг Яги одоогоос хоёр жилийн өмнө цирконий болон өөхний хүчилээс бүрдэх ижил төстэй материал нь устөрөгч, метан болон бусад төрлийн хийг шингээдэггүй, харин усны молекулуудыг шингээдэг болохыг олж мэдсэн. Энэ нь түүнд хүрээ ашиглан агаараас ус гаргаж авах боломжтой гэсэн санааг төрүүлсэн.

Энэ санааг бодолцон тэрээр MIT-ийн инженерүүдтэй хамтран нэлээд энгийн бөгөөд хямдхан "усны генератор" бүтээжээ. Энэ нь маш анхдагч байдлаар ажилладаг - ОУОХ-ны тоосонцрын "элс" нь агаараас усыг шингээж авдаг бөгөөд толин тусгалын системээр түүн рүү чиглэсэн нарны гэрэл, дулаан нь усны уурыг гадагшлуулж, давсгүйжүүлэхтэй холбогдсон саванд конденсаци үүсгэдэг. ургамал.

Нэг кг ОУОХ агуулсан ийм төхөөрөмж нь 20-30 хувийн чийгшилтэй нэлээд хуурай агаараас ч хагас өдрийн дотор гурван литр ус гаргаж авах боломжтой. Зарчмын хувьд энэ нь хүнийг өдөрт шаардлагатай хэмжээний ундны усаар хангахад хангалттай юм.

Ягигийн хэлснээр ОУОХ-ны бүтцийг оновчтой болгох боломжтой бөгөөд одоогийнхоос хоёр дахин их ус шингээх болно. Эрдэмтэд энэ материал болон түүний шинэ хувилбарууд, түүнчлэн даралтат агаарыг үлээлгэдэг "үйлдвэрлэлийн" генераторууд дэлхийн хамгийн хуурай газруудад цэвэр устай болох асуудлыг шийдвэрлэхэд тусална гэж найдаж байна.