Solo una settimana fa, ho ha scritto del disperato bisogno di acqua potabile nel mondo e del ruolo delle università in questa lotta. Sono felice di annunciare che due università hanno escogitato un'altra invenzione che aiuterà ad alleviare la crisi idrica.
Il dispositivo, che estrae l'acqua da aria secca, è il frutto di Omar Yaghi, Professore di chimica presso l'Università della California a Berkeley, e Evelyn Wang, professore associato di ingegneria meccanica al MIT.
Tutto ciò che serve per alimentare il dispositivo è la luce solare, quindi sarà particolarmente utile in aree povere e remote che non hanno accesso ad acqua sicura.
Il dispositivo sarebbe anche utile in luoghi con clima caldo arido, come l'Arizona e il Texas. Il Medio Oriente, Che è alle prese con le sue risorse idriche attuali, sarebbe anche certamente trarre beneficio da esso.
Come funziona il dispositivo?
Il dispositivo utilizza strutture metallo-organici (MOF) inventato da Yaghi due decenni fa. I MOF collegano metalli, come magnesio o alluminio, e molecole organiche in strutture rigide e porose che possono contenere gas e liquidi di stoccaggio.
Metalli diversi possono essere combinati con diversi composti organici per creare MOF che soddisfano esigenze diverse.
Dall'invenzione di Yaghi, i ricercatori di tutto il mondo hanno creato diversi MOF per immagazzinare sostanze chimiche, come idrogeno e metano, e prodotti petrolchimici negli impianti di lavorazione.
In 2014, Yaghi e il suo team hanno sviluppato un laboratorio MOF utilizzando metallo zirconio e acido adipico, che lega il vapore acqueo. Yaghi poi avvicinato Wang con una proposta che lavorano insieme per creare un sistema di raccolta dell'acqua con il MOF.
Wang e il suo team di laboratorio hanno progettato un sistema prototipo che comprimeva circa due libbre di cristalli MOF polverosi tra un assorbitore solare e una piastra del condensatore, che è stato poi collocato all'interno di una camera aperta.
Il MOF assorbe le molecole d'acqua dall'aria, che si trasforma in vapore durante il giorno in cui la luce del sole lo riscalda. Il vapore fuoriesce dal MOF e viene convogliato in un recipiente acrilico adiacente dove un condensatore raccoglie le gocce d'acqua e le dirige in un collettore.
Il primo del suo genere
Il sistema è la prima tecnologia con una soluzione pratica per estrarre l'acqua da aria secca, secondo Wang.
La nuova tecnologia non è limitata dai vincoli della raccolta della nebbia, che richiede un'umidità relativa del 100 percento, o raccolta della rugiada, che è "estremamente ad alta intensità energetica".
Fino ad ora, "non c'era davvero una tecnologia disponibile in grado di colmare" il disperato bisogno di acqua potabile in "aree desertiche in tutto il mondo con circa il 20 percentuale di umidità", ha detto Wang in una nota.
test del MIT mostrano che 1 chilogrammo (libbre 2.2) di MOF potrebbe raccogliere circa 2.8 litri (tre quarti) di acqua dolce al giorno da aria molto secca con umidità di appena 20 per cento. Questo è più che sufficiente acqua potabile per una persona in un giorno.
Miglioramenti a venire
Gli esperimenti sul tetto del MIT hanno dimostrato che il sistema può funzionare nel mondo reale, ma il team sta ancora lavorando per migliorare il design e la funzionalità.
"Per avere l'acqua che scorre continuamente, è possibile progettare un sistema che assorba l'umidità durante la notte e la evolva durante il giorno", ha detto Yaghi in una nota.
"O progettare il collettore solare per consentire questo a un ritmo molto più veloce, dove viene spinta più aria. Volevamo dimostrare che se vieni tagliato da qualche parte nel deserto, potresti sopravvivere grazie a questo dispositivo. Una persona ha bisogno di una lattina di acqua al giorno. Questo è qualcosa che si potrebbe raccogliere in meno di un'ora con questo sistema. "
Ma TUN era certo che un prodotto redditizio sarebbe arrivato presto.
"Potremmo realizzare questo dispositivo nei prossimi anni 2-3", ha detto Wang in una e-mail.
Wang ha anche detto TUN come si sente circa il potenziale della tecnologia.
Sono entusiasta che con questo dispositivo, possiamo contribuire a fornire acqua potabile per le persone in aree remote con infrastrutture molto limitate.
