Всемирная Организация Здравоохранения полагает, что если сегодня уже 2 млрд. людей не имеют доступа к чистой питьевой воде, то в скором будущем их число вырастет до 3 млрд. Реки загрязнены, озера мелеют, но при этом совсем рядом, в окружающем воздухе, рассредоточено сказочное богатство – 13 триллионов литров воды. И в университете Беркли придумали, как ее добыть, не затрачивая иных ресурсов.
Новая концепция извлечения воды из воздуха основана на технологии металлоорганических полимеров (МОП). Это многомерные пористые структуры, состоящие из ионов металлов и молекул органических веществ, которые успешно выполняют функцию фильтров для газов и жидкостей. Процесс осуществляется за счет химических реакций, протекает неспешно и не требует наличия вспомогательных мощностей.
Ученые из Беркли собрали МОП на основе циркония для захвата молекул воды и протестировали его еще в 2014 году. Затем добавили к нему солнечный коллектор и камеру конденсации. Собранные МОП молекулы H2O нагреваются от накопленной энергии солнца, испаряются, оседают на стенках холодильника и конденсируются, образуя капли воды. КПД установки невелик, но зато нет никаких требований к «качеству» исходного сырья – воздуха.
Прототип, оставленный в пустыне на 12 часов, при средней влажности воздуха менее 20%, сумел за это время собрать 2,8 литра воды из расчета на 1 кг веса МОП. Текущие возможности установки ограничены, они не могут уловить воды более 1/5 от своего веса, а цена циркония неприятно велика для массового использования. Однако лабораторные испытания обнадеживают – скоро появится алюминиевый аналог МОП, в 40 раз эффективнее и в 100 раз дешевле.
Решить проблему нехватки воды для человечества такие установки не смогут, а вот спасти изнывающего от жажды путника или снизить расходы фермерских хозяйств – вполне. Ученые рады, что сумели претворить теорию в практическое решение, но о коммерциализации своего детища говорят неохотно. У технологии большой потенциал для масштабирования и использования в разных сферах – не хотелось бы, чтобы на нее наложил лапы некто алчный и бессовестный.