Пристрій, що добуває воду з повітря: як працює технологія нобелівського лауреата

Проблема досту­пу до чистої питної води зали­ша­є­ться одні­єю з най­го­стрі­ших у світі. За оцін­ка­ми ООН, понад 2,2 мільяр­да людей досі не мають ста­біль­но­го досту­пу до без­пе­чної води. Саме тому нау­ков­ці шука­ють нові техно­ло­гії, які могли б забез­пе­чи­ти водою навіть най­по­су­шли­ві­ші регіо­ни планети.

Одне з най­більш пер­спе­ктив­них рішень запро­по­ну­вав про­фе­сор Омар Ягі, лау­ре­ат Нобелівської пре­мії з хімії. Він ство­рив при­стрій, який зда­тен видо­бу­ва­ти воду прямо з пові­тря, навіть у дуже сухо­му кліматі.

Як працює технологія отримання води з повітря

В осно­ві роз­роб­ки лежать так звані мета­лор­га­ні­чні кар­ка­си (MOFs) — спе­ці­аль­ні мате­рі­а­ли з над­зви­чай­но пори­стою стру­кту­рою. Вони можуть захо­плю­ва­ти моле­ку­ли водя­ної пари з пові­тря навіть тоді, коли рівень воло­го­сті дуже низький.

Процес від­бу­ва­є­ться у кіль­ка етапів:

1. Пористий мате­рі­ал погли­нає водя­ну пару з повітря.
2. Зібрана воло­га нако­пи­чу­є­ться все­ре­ди­ні стру­кту­ри матеріалу.
3. Під дією тепла вона кон­ден­су­є­ться у рідку воду.
4. Отримана вода про­хо­дить очи­ще­н­ня та стає при­да­тною для пиття.

Завдяки цій техно­ло­гії систе­ма може пра­цю­ва­ти там, де немає річок, озер або під­зем­них дже­рел води.

Скільки води може виробляти пристрій

За роз­мі­ром уста­нов­ка при­бли­зно дорів­нює шести­ме­тро­во­му мор­сько­му кон­тей­не­ру. При цьому вона не потре­бує скла­дної інфраструктури.

Особливість систе­ми в тому, що вона вико­ри­сто­вує тепло нав­ко­ли­шньо­го пові­тря, тому не потре­бує еле­ктри­ки або пали­ва. Це дозво­ляє вико­ри­сто­ву­ва­ти від­нов­лю­ва­ні дже­ре­ла енер­гії і пра­цю­ва­ти автономно.

За одну добу при­стрій може виро­бля­ти до 1000 літрів питної води.

Чому ця технологія може змінити життя мільйонів людей

Ефективність при­строю вже пере­ві­ри­ли під час випро­бу­вань у Долині Смерті в Каліфорнії — одно­му з най­су­хі­ших і най­спе­ко­тні­ших місць у США. Навіть у таких умо­вах систе­ма успі­шно отри­му­ва­ла воду з повітря.

Для Омара Ягі ця роз­роб­ка має і осо­би­сте зна­че­н­ня. У дитин­стві він жив у табо­рі біжен­ців в Йорданії, де вода та еле­ктри­ка були вели­кою рід­кі­стю, а доступ до водо­про­во­ду з’являвся лише раз на два тижні.

Саме цей досвід нади­хнув уче­но­го ство­ри­ти техно­ло­гію, яка могла б допо­мог­ти людям у регіо­нах із хро­ні­чною неста­чею води.

Перспективи використання

Подібні систе­ми можуть стати важли­вим ріше­н­ням для:

• посу­шли­вих регіо­нів Африки та Близького Сходу;
• від­да­ле­них посе­лень без водної інфраструктури;
• райо­нів, що постра­жда­ли від при­ро­дних катастроф;
• тим­ча­со­вих табо­рів біженців.

Якщо техно­ло­гію вда­сться мас­шта­бу­ва­ти та зде­ше­ви­ти, вона може стати одним із клю­чо­вих інстру­мен­тів у бороть­бі зі сві­то­вою водною кризою.