Гидрогелевый материал поглощает воду из воздуха.(MIT)
Странная черная «пузырчатая пленка» могла бы помочь решить одну из самых насущных мировых проблем: доступ к чистой питьевой воде.
По мере того, как атмосфера Земли накапливает все больше воды в условиях потепления в мире, инженеры нашли новый способ вырвать часть воды даже из самого сухого воздуха — с помощью атмосферного водосборщика, который работает без источника питания.
Испытанный в калифорнийской Долине Смерти – одном из самых засушливых мест на Земле – комбайн смог извлечь более 50 миллилитров безопасной для питья воды в день.
Учитывая, что 4,5 миллиарда человек во всем мире не имеют постоянного снабжения безопасной питьевой водой, если такое устройство масштабировать и сделать легкодоступным, оно спасет жизни.
«К счастью, мы записывали это, чтобы доказать другим людям, что мы не сумасшедшие».
Исследователи впервые стали свидетелями и сняли на видео слияние кислорода и водорода с образованием крошечных наноразмерных пузырьков воды.
Еще вначале 2024 года команда из Северо-Западного университета, штат Иллинойс, разработала новый метод просмотра и анализа молекул газа в режиме реального времени. Метод включает в себя захват молекул газа в нанореакторах в форме сот с помощью ультратонких стекловидных мембран, которые затем можно рассмотреть с помощью высоковакуумных просвечивающих электронных микроскопов.
Используя новую технику, команда попыталась поближе познакомиться со столетней тайной; Как редкий металл палладий может быстро генерировать воду из водорода и кислорода.
By Научно-технологический университет имени короля Абдаллы (KAUST)5 мая 2024 г.
Эффект Cheerios — это процесс, при котором небольшие плавающие объекты группируются вместе на поверхности жидкости. Исследователи оптимизировали этот процесс, чтобы увеличить скорость конденсации для эффективных систем сбора воды. 2024 KAUST; Иван Громичо
Более эффективный способ улавливания пресной воды из воздуха может быть вдохновлен феноменом движения, впервые замеченным в мисках с хлопьями для завтрака.
Исследователи KAUST заметили, что, когда капли воды конденсируются из воздуха на холодную поверхность, покрытую маслом, они начинают сложный танец. Это движение, похожее на процесс, известный как эффект Cheerios, при котором плавающие злаки имеют тенденцию группироваться из-за поверхностного натяжения, может помочь ускорить сбор воды из атмосферы в засушливых регионах, таких как Саудовская Аравия.
«Мы заинтересованы в разработке поверхностей, которые могут способствовать конденсации воды, что имеет важное значение для теплопередачи и сбора воды», — говорит Маркус Лин, научный сотрудник лаборатории Дэна Дэниела, который руководил исследованием. На типичной твердой поверхности конденсированные капли прилипают к поверхности с минимальным движением. «Представьте себе воду, конденсирующуюся на банке из-под холодной газировки, — говорит Лин. — Капли перемещаются только тогда, когда они становятся достаточно большими, иначе гравитация не может тянуть их вниз».
Всё гениальное просто – это как раз о «ловцах тумана». Именно так инженеры назвали свое полезнейшее изобретение для добычи воды фактически из воздуха, основанное на принципе конденсации, невероятно ценное для миллионов людей, которые испытывают ежедневную нехватку спасительной влаги.
Технологию продолжают совершенствовать, инженеры трудятся над созданием моделей, более устойчивых к ветровой нагрузке. И пока «ловцы тумана» капля за каплей собирают драгоценную влагу, жизнь людей в этих пустынных регионах будет чуточку легче.
Чаще всего, конечно, страдают жители пустынных районов с вечной засухой и отсутствием водопровода. Районы эти, как правило, безнадежно бедны, старые скважины там пересыхают или заиливаются, а бурение новых требует дорогостоящих геологоразведочных работ, не говоря уже о покупке чистой питьевой воды в соседних районах. Так что новое бюджетное изобретение настоящее спасение для таких районов.
Собственно, основано устройство на принципе конденсации. Причём идею гениальной установки люди и в самом деле позаимствовали из воздуха, а точнее, у природы. Учёные заметили, что хвоя сосен и секвой в высокогорных засушливых районах отлично конденсирует влагу. Капли щедро повисают на хвоинках и в какой-то момент под собственной тяжестью скатываются на землю, увлажняя сухую почву. По тому же принципу жизнедействуют «ловцы туманов». Тонкая сетка собирает влагу, стекающую в специальные резервуары, а уже оттуда вода по трубам поступает в населенные пункты.
Технология получения воды из тумана разрабатывалась ещё в 70-80-х годах прошлого столетия, однако в последнее десятилетие обрела поистине повсеместное распространение – от высокогорных регионов Анд, до Южной Африки и запада Сахары.
Одна из самых крупных установок находится в Марокко на высоте 1200 метров. Тамошние «ловцы туманов» собирают в день около 6 000 литров воды, которых хватает для обеспечения 500 человек, проживающих в окрестных деревнях. Эта чудо-установка расположена на пути движения влажного океанического воздуха недалеко от побережья Атлантики. Дело в том, что над океаном формируются воздушные массы, насыщены влагой, которые и образуют туман оказавшись над сушей.
В чилийской пустыне Атакама тоже много подобных устройств. Это место самое сухое на Земле, но и здесь живут люди. И все они нуждаются в воде для питья, хозяйственных нужд и полива растений.
Кроме того, установленные недавно «ловцы тумана» изрядно облегчили жизнь в столице Перу - Лиму, куда воду прежде доставляли из высокогорных озёр, потому как дождей в тех местах почти не бывает.
Компания Watergen передала разработанный ей инновационный генератор воды из воздуха лагерю беженцев в Ракке, на севере Сирии. Израиль и Сирия не поддерживают дипломатических отношений. Четыре миллиона внутренне перемещенных сирийцев живут на севере Сирии и страдают от отсутствия доступа к чистой воде, стабильному электричеству, здравоохранению и образованию.
Инфраструктура Ракки серьезно пострадала в результате гражданской войны в Сирии. Это, в сочетании с экстремальными погодными условиями, резко сократило запасы чистой питьевой воды. Миллионы сирийцев сталкиваются ограниченным доступом к питьевой воде, что является угрозой в сфере продовольственной безопасности. Согласно отчету Совета Безопасности ООН от 21 октября 2021 года, люди в северных и северо-восточных регионах Сирии по-прежнему не имеют надежного доступа к достаточным запасам воды по причинам как экологическим, так и антропогенным.
София_Гамерник
MGBR2009
