Ученые предложили собирать воду из воздуха с помощью солнечной энергии

В настоящее время более 2,2 миллиарда человек живут в странах, испытывающих дефицит воды, и, по оценкам Организации Объединенных Наций, 3,5 миллиона человек ежегодно умирают от болезней, связанных с водой.

Поскольку районы, наиболее нуждающиеся в улучшении качества питьевой воды, также расположены в одних из самых солнечных мест в мире, существует большой интерес к использованию солнечного света для получения чистой воды.

Исследователи из Шанхайского университета Цзяо Тун (Китай) разработали новую перспективную технологию сбора атмосферной воды с помощью солнечной энергии, которая может помочь обеспечить людей достаточным количеством питьевой воды для выживания в этих сложных засушливых районах. Свою работу они опубликовали в журнале Applied Physics Reviews, входящем в издательство AIP.

Эта технология сбора атмосферной воды может быть использована для увеличения ежедневных потребностей в воде, таких как питьевая вода для домашних хозяйств, промышленная вода и вода для личной гигиены, — говорит автор работы Ружу Ванг (Ruzhu Wang).

Исторически исследователи сталкивались с проблемами при введении соли в гидрогели, поскольку повышенное содержание соли снижало способность гидрогеля к набуханию из-за эффекта высаливания. Это приводило к утечке соли и снижению водопоглощающей способности.

Мы были поражены тем, что даже при введении до 5 граммов соли в 1 грамм полимера полученный гель сохранял хорошую набухаемость и способность удерживать соль, — говорит Ванг.

Исследователи синтезировали супергигроскопичный гель с использованием производных растений и гигроскопичных солей, который был способен поглощать и удерживать беспрецедентное количество воды. Один килограмм сухого геля мог поглотить 1,18 килограмма воды в засушливой атмосфере и до 6,4 килограмма во влажной атмосфере. Этот гигроскопичный гель был прост и недорог в приготовлении и, следовательно, подходил для крупномасштабного производства.

Кроме того, команда создала прототип с десорбционной и конденсационной камерами, расположенными параллельно. Они использовали турбовентилятор в конденсационной камере, чтобы увеличить регенерацию десорбированной воды до более чем 90%.

В ходе демонстрации прототипа на открытом воздухе команда обнаружила, что он высвобождает адсорбированную воду даже утром или днем, когда солнце слабое. Система также может обеспечить одновременную адсорбцию и десорбцию в дневное время.

Команда будет работать над достижением одновременной адсорбции и десорбции с использованием возобновляемой энергии, чтобы максимизировать ежедневный выход воды на единицу массы адсорбента для дальнейшей оптимизации работы системы для практического применения в производстве воды.

Помимо ежедневного производства воды, сорбирующие материалы, собирающие атмосферную воду, могут сыграть важную роль в таких будущих приложениях, как осушение воздуха, орошение сельского хозяйства и терморегуляция электронных устройств.

05.12.2023


Подписаться в Telegram



Энергия

JACS: Ученые выяснили, как повысить эффективность фотокатализа
JACS: Ученые выяснили, как повысить эффективность фотокатализа

Фотокаталитическое выделение водорода из ...

Учёные КФУ разработали новые материалы для металл-ионных аккумуляторов
Учёные КФУ разработали новые материалы для металл-ионных аккумуляторов

Учёные Института физики Казанского федеральног...

IEEE Access: Ученые открыли доступ к данным о работе электрических сетей
IEEE Access: Ученые открыли доступ к данным о работе электрических сетей

Исследователи из Национальной лаборатории...

Energy Materials and Devices: Создан тандемный солнечный элемент с КПД более 20%
Energy Materials and Devices: Создан тандемный солнечный элемент с КПД более 20%

Группа исследователей впервые продемонстрирова...

JRSNZ: Ветряные электростанции могут компенсировать выбросы за 2 года
JRSNZ: Ветряные электростанции могут компенсировать выбросы за 2 года

Ветряная электростанция, проработав менее двух...

EGU: В золоте дураков все-таки нашли ценный компонент
EGU: В золоте дураков все-таки нашли ценный компонент

Не зря авиакомпании не разрешают сда...

Acta Astronautica: В открытом космосе можно построить солнечные фермы
Acta Astronautica: В открытом космосе можно построить солнечные фермы

Согласно результатам нового исследования, пров...

Поиск на сайте

Знатоки клуба инноваций


ТОП - Новости мира, инновации

Nature: Поражение лёгких при COVID долго не проходит из-за реакции иммунитета
Nature: Поражение лёгких при COVID долго не проходит из-за реакции иммунитета
JACS: Ученые выяснили, как повысить эффективность фотокатализа
JACS: Ученые выяснили, как повысить эффективность фотокатализа
В ПИШ КАИ создали «мост» к цифровому двойнику композитных преформ
В ПИШ КАИ создали «мост» к цифровому двойнику композитных преформ
Nature Energy: Создана мембрана для удаления CO2, работающая на влажности
Nature Energy: Создана мембрана для удаления CO2, работающая на влажности
Nature Communications: Доказана перспективность универсальной вакцины от гриппа
Nature Communications: Доказана перспективность универсальной вакцины от гриппа
PRC: Ядерная структура титана-48 меняется при наблюдении с разного расстояния
PRC: Ядерная структура титана-48 меняется при наблюдении с разного расстояния
PRSBBS: Несколько видов муравьев выработали одинаковые отношения с деревьями
PRSBBS: Несколько видов муравьев выработали одинаковые отношения с деревьями
Кристаллографы СПбГУ раскрыли структуру минерала, открытого более 70 лет назад
Кристаллографы СПбГУ раскрыли структуру минерала, открытого более 70 лет назад
В МТУСИ разработали систему отслеживания модели человека во время фитнеса
В МТУСИ разработали систему отслеживания модели человека во время фитнеса
Учёные КФУ разработали новые материалы для металл-ионных аккумуляторов
Учёные КФУ разработали новые материалы для металл-ионных аккумуляторов
Студенты СевГУ предложили способ найти сбежавшую собаку при помощи спутника
Студенты СевГУ предложили способ найти сбежавшую собаку при помощи спутника
Московский Политех открывает «Книгу будущего» для развития инновационных изданий
Московский Политех открывает «Книгу будущего» для развития инновационных изданий
Эффективность светодиодов для дополненной реальности выросла вдвое
Эффективность светодиодов для дополненной реальности выросла вдвое
Advanced Materials: Гидрогелевое средство контрацепции сможет лечить эндометриоз
Advanced Materials: Гидрогелевое средство контрацепции сможет лечить эндометриоз
Nature Physics: Новый коллайдер стал ближе с технологией маршалинга мюонов
Nature Physics: Новый коллайдер стал ближе с технологией маршалинга мюонов

Новости компаний, релизы

Московский вуз готовит профессионалов для защиты учебных заведений
Ведущие игроки агрорынка представят новинки на «Дне поля» в Агробиотехнопарке Казанского ГАУ
Московский Политех и ведущие российские компании запускают 79 практико-ориентированных образовательных программ
Студенты Университета МИСИС выиграли 2.8 млн рублей в хакатоне «Лидеры цифровой трансформации»
U-NOVUS 2024: технологическое развитие России немыслимо без университетов и инвестиций бизнеса в техпред