Выброшенные пищевые отходы, сухие ветки, ракушки и многие другие природные материалы — главные ингредиенты новой системы извлечения питьевой воды из воздуха, которую разработали исследователи из США. Этот гидрогель из биомассы оказался эффективным сорбентом, способным поглощать литры влаги из атмосферы даже в сухом климате, пишет «Хайтек».
Команда материаловедов из Техасского университета в Остине разработала метод модификации природных полисахаридов на молекулярном уровне, повышения их способности улавливать влагу из воздуха и легко выделять ее при нагревании. Секрет — в двухэтапном процессе, который включает присоединение к материалам термореактивных и цвиттер-ионных групп. Это делает их более чувствительными к изменениям температуры и улучшает их способность поглощать и хранить воду.
По словам исследователей, это новый способ получения сорбентов. Вместо традиционного подхода «выбрать и соединить», который требует подбора конкретных материалов для конкретных функций, инновационная молекулярная стратегия позволяет превратить практически любую биомассу в эффективный сборщик воды.
В ходе полевых испытаний исследователи ежедневно получали 14,19 литра чистой воды на килограмм сорбента. Для сравнения: большинство сорбентов могут генерировать от одного до пяти литров на килограмм в день.
Кроме того, в отличие от существующих синтетических сорбентов, которые используют нефтехимические продукты и обычно требуют высоких затрат энергии, гидрогель на основе биомассы является биоразлагаемым, масштабируемым и требует минимальной энергии для высвобождения воды.
«Благодаря этому прорыву мы создали универсальную стратегию молекулярной инженерии, которая позволяет превращать разнообразные природные материалы в высокоэффективные сорбенты, — сказал Ю Гуйхуа, профессор материаловедения и машиностроения Техасского института материалов в Университете Техаса в Остине. — Он открывает совершенно новый взгляд на устойчивый сбор воды, знаменуя собой большой шаг к практическим системам сбора воды для домохозяйств и небольших сообществ».
Компания Aquaria Technologies из США представила линейку устройств для получения питьевой воды из воздуха. Они совместимы с солнечными батареями и способны обеспечить водой как отдельные дома, так и целые поселки. Домашний вариант Hydropixel обеспечивает до 91 л и требует лишь подключения к электрической сети.