В прошлом году ученые из Массачусетского технологического института предложили концепцию использования металл-органических каркасных структур (МОК) для извлечения влаги из воздуха. И теперь они готовы показать прототип такой установки в деле, хотя ее эффективность пока и далека от желаемой. Зато система полностью пассивна и для работы нуждается лишь в хорошей погоде.
МОК – металл-органические каркасные структуры, они же металлоорганические полимеры, гибридное вещество со сложной трехмерной структурой. Здесь кластеры химически активных металлов интегрированы в решетку из органических полимеров, причем архитектура и состав каркаса могут широко варьировать. В МТИ подобрали такую конфигурацию, которая позволяет удерживать внутри каркаса максимальный объем водяного пара.
С наступлением сумерек и резкой смены температуры воздуха в пустынном климате возникает движение нагретых за день воздушных масс. Они проходят через уловитель МОК, вещества вступают в реакцию, выделяется вода и концентрируется внутри. С рассветом температура повышается, солнечные лучи разогревают МОК до уровня испарения воды, которая улетучивается из решетки, затем конденсируется и собирается в емкость. Никаких движущихся частей, все зависит только от наличия солнечного света.
Прототип, испытанный в аризонской пустыне, выдал 0,25 литра чистой воды на 1 кг массы МОК. С учетом себестоимости МОК этого маловато для экономической выгоды в краткосрочной перспективе, поэтому ученые продолжат оптимизировать систему. Например, она уже может работать при влажности воздуха всего в 10 % против минимальных 50 %, необходимых традиционным технологиям получения воды из воздуха.