Представете си само, че можете да извличате вода от въздуха, без да сте свързани към електрическа мрежа. Звучи невероятно, особено ако работи там, където въздухът е много сух, например в пустините и степните райони на света. Такова устройство наистина е разработено и най-хубавото в него е, че не използва почти никакви механични части или сложна електроника и работи изключително от пряка слънчева светлина (не от слънчеви клетки).
Изследователи от Масачузетския технологичен институт използваха структура, известна като органична метална конструкция (MOF), за да събират вода директно от въздуха (при нива на влажност до 20%). Това ниво на влага обикновено се среща в най-сухите региони на света. Прототипът е способен да извлича 2.8 литра вода на ден при влажност на въздуха от 20 до 30%.
Структура на MOF: Жълтите топки представляват празнини в структурата, които събират вода. Източник: UC Berkeley / Berkeley Lab
MOF са решетъчни структури, съставени от органични съединения и метални частици и са популярни от изобретението си преди около 20 години. В зависимост от структурата на MOF и изходните материали, определени молекули могат да бъдат много надеждно депозирани в порите на тази структура. Това могат да бъдат газове от водород до метан. Плътността им на единица обем е по-висока, отколкото ако газовете се компресират в големи кухи резервоари. От откриването им в Калифорнийския университет в Бъркли са разработени над 20 000 различни заповеди на МФ. Използваният за този воден колектор MOF се състои от цирконий и адипинова киселина, които свързват водни пари.
На първата снимка можете да видите конструкцията на колектора за вода. Вътре има около 1 kg кристали MOF, пресовани между горния слой, поглъщащ светлината, и долната кондензаторна плоча. Когато околният въздух преминава през порестия MOF, водни молекули се прикрепят към вътрешните повърхности. Слънчевата светлина, влизаща през полупрозрачен прозорец в горната част на устройството, загрява MOF и премества свързаната вода към кондензатора, който е при околната температура, през топлинната тръба и радиатора под устройството. Парата кондензира и водата се влива в колектора. Принципът е едновременно прост и ефективен. Ако тези свойства могат да бъдат направени стабилни, това е истински пробив в интелигентното използване на слънчевата енергия без слънчеви PV клетки.
Авторът на превода Сергей Смишляев