ייצור מי אוויר יבש הוא מציאות

2024 מְחַבֵּר: Seth Attwood | [email protected]. שונה לאחרונה: 2023-12-16 16:05

פיזיקאים מאוניברסיטת ברקלי והמכון הטכנולוגי של מסצ'וסטס (MIT) יצרו גאדג'ט שיכול להפיק מים מהאוויר היבש של קליפורניה ואזורים צחיחים אחרים בעולם תוך שימוש באנרגיה של השמש בלבד, לפי מאמר שפורסם ב- כתב העת Science.

"החלום שלנו הוא ליצור בתים עצמאיים לחלוטין שיכולים להיות מופעלים במלואם על ידי מכשירי חשמל סולאריים אלה. הניסוי שלנו איפשר זאת. אפשר לומר שעשינו צעד לקראת יצירת מים 'מותאם אישית'", אומר עומר יגי) מהאוניברסיטה של קליפורניה בברקלי (ארה"ב).

בעיית הגישה למים הופכת ליותר ויותר חריפה עבור כדור הארץ - לפי הערכות האו ם, עד שנת 2025 היא תשפיע על יותר מ-14% מתושבי העולם. כיום קיימות כמה עשרות שיטות וטכנולוגיות להתפלת מי ים, חלקן אף נמצאות בשימוש בקנה מידה תעשייתי במדינות ערב העשירות.

לכל טכניקות ההתפלה הללו יש שני חסרונות עיקריים - או שהן יקרות מדי ודורשות אנרגיה, או שמערכות הטיפול נסתמות במהירות והופכות לבלתי שמישות. כל זה הופך את ההתפלה לחסרת משמעות מבחינה כלכלית.

יגי ועמיתיו מציעים שיטה חלופית להשגת מי שתייה נקיים, תוך יישום רעיון שהיה בעבר רק בדפי רומנים וסרטי מדע בדיוני. הם הצליחו ליצור מערכת השואבת מים מהאוויר באמצעות מה שנקרא פיגומים מתכת-אורגניים (MOF).

MOCs הם חומרים פולימריים מורכבים הדומים במבנה לחלת דבש ובעלי נקבוביות וחוזק גבוהים מאוד. כיום הם משמשים ליצירת מסננים המסוגלים ללכוד פחמן דו חמצני או מימן וללכוד כמויות אדירות של גזים אלו.

יאגי, מחלוצי ה-IOC, גילה לפני שנתיים שחומר דומה המורכב מזירקוניום וחומצה אדיפית, חומר להסרת אבנית, אינו סופג מימן, מתאן או סוגים אחרים של גזים, אלא מולקולות מים. זה נתן לו את הרעיון שניתן להשתמש במסגרות כדי לחלץ מים מהאוויר.

מתוך מחשבה על הרעיון הזה, הוא חבר למהנדסים ב-MIT, ויחד הם יצרו "מחולל מים" פשוט וזול למדי. הוא פועל בצורה פרימיטיבית ביותר - ה"חול" של חלקיקי ה-IOC סופג מים מהאוויר, והאור והחום של השמש, המופנים אליו על ידי מערכת מראות, גורמים לאדי מים לעזוב אותם ולהתעבות בכלי המחובר להתפלה זו. צמח.

מכשיר כזה, המכיל קילוגרם של IOC, יכול להפיק כשלושה ליטר מים בחצי יום, אפילו מאוויר יבש למדי עם 20-30% לחות. באופן עקרוני, זה מספיק כדי לספק לאדם את הכמות הדרושה של מי שתייה ליום.

לדברי יאגי, ניתן לבצע אופטימיזציה של מבנה ה-IOC, והוא יספוג פי שניים יותר מים מאשר כעת. מדענים מקווים שחומר זה וגרסאותיו החדשות, כמו גם גנרטורים "תעשייתיים" המנשפים אוויר בלחץ, יסייעו לפתור את בעיית הגישה למים נקיים באזורים היבשים ביותר של העולם.