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

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

Согласно результатам нового исследования, пров...

Ученые нашли способ очистки воды с помощью солнечной энергии
Ученые нашли способ очистки воды с помощью солнечной энергии

Использование электрохимии для разделения...

В России исследуют влияние формы древесины на процесс горения
В России исследуют влияние формы древесины на процесс горения

Исследование ученых ТПУ позволит улучшить...

Никель поможет отказаться от токсичного кобальта в батарейках
Никель поможет отказаться от токсичного кобальта в батарейках

Поскольку литий-ионные батареи используются бу...

Перовскит обрел свое место под солнцем
Перовскит обрел свое место под солнцем

Перовскитные солнечные элементы привлекают бол...

В заброшенных шахтах нашли энергию на триллионы долларов
В заброшенных шахтах нашли энергию на триллионы долларов

Новая технология под названием Подземное ...

Поиск на сайте

Знатоки клуба инноваций


ТОП - Новости мира, инновации

Новая реалистичная компьютерная модель поможет роботам собирать лунную пыль
Новая реалистичная компьютерная модель поможет роботам собирать лунную пыль
С помощью GPT-4 создали видеоуроки по педиатрии для слабо обеспеченных больниц
С помощью GPT-4 создали видеоуроки по педиатрии для слабо обеспеченных больниц
Телескоп Джеймс Уэбб обнаружил следы нейтронной звезды в легендарной сверхновой
Телескоп Джеймс Уэбб обнаружил следы нейтронной звезды в легендарной сверхновой
Нервная анорексия у мужчин опасна для жизни
Нервная анорексия у мужчин опасна для жизни
Nicotine & Tobacco Research: Запрет сигарет с ментолом помогает бросить курить
Nicotine & Tobacco Research: Запрет сигарет с ментолом помогает бросить курить
Новое исследование роли дофамина поможет лечить болезнь Паркинсона
Новое исследование роли дофамина поможет лечить болезнь Паркинсона
Мальротацию кишечника новорожденных помогут распутать лягушачьи икринки
Мальротацию кишечника новорожденных помогут распутать лягушачьи икринки
Nature Comm: Младенцев с синдромом Дауна в древности почитали как особенных
Nature Comm: Младенцев с синдромом Дауна в древности почитали как особенных
Крошечную метку на замену RFID сделали еще надежнее
Крошечную метку на замену RFID сделали еще надежнее
Гигантские антарктические морские пауки удивили всех отношением к потомству
Гигантские антарктические морские пауки удивили всех отношением к потомству
Освоение космоса: остановить нельзя развивать
Освоение космоса: остановить нельзя развивать
Геномы бабочек и мотыльков практически не изменились за 250 млн лет эволюции
Геномы бабочек и мотыльков практически не изменились за 250 млн лет эволюции
Ученые намерены глубже понять жизнь на Земле благодаря имиджеомике
Ученые намерены глубже понять жизнь на Земле благодаря имиджеомике
Как выглядит работающий рекламный баннер
Как выглядит работающий рекламный баннер
Как быстро отличить настоящее виски от подделки
Как быстро отличить настоящее виски от подделки

Новости компаний, релизы

НАИРИТ объявит итоги Всероссийского инновационного конкурса 21 февраля
НАИРИТ объявит итоги Всероссийского инновационного конкурса 21 февраля
«Инструменты инновационного развития»
«Инструменты инновационного развития»
3 причины перехода с печатной рекламы на цифровую
3 причины перехода с печатной рекламы на цифровую
Виды резервирования серверов для задач АСУ ТП
Виды резервирования серверов для задач АСУ ТП
Выбор клиники и лечащего врача с помощью специализированного сервиса
Выбор клиники и лечащего врача с помощью специализированного сервиса