Ponad jedna trzecia ludności świata żyje na terenach suchych – obszarach, na których występują znaczne niedobory wody.
Nowa technologia opracowana przez naukowców i inżynierów z University of Texas w Austin może pomóc mieszkańcom tych terenów w dostępie do bezpiecznej wody pitnej.
Zespół opracował niedrogą folię żelową – SHPF, wykonaną z łatwo dostępnych materiałów, które mogą odzyskiwać wodę z powietrza nawet w najbardziej suchym klimacie. Materiały, które ułatwiają tę reakcję kosztują zaledwie 2 dolary za kilogram, a jeden kilogram może wyprodukować ponad 6 litrów wody dziennie na obszarach o wilgotności względnej poniżej 15% i 13 litrów na obszarach o wilgotności względnej do 30%.
Wszystkie wcześniejsze technologie pozyskiwania wody, takie jak wychwytywanie wilgoci i uwalnianie wody czy zbieranie skondensowanej rosy były zaprojektowane dla środowisk o stosunkowo wysokiej wilgotności. Rozwiązania te nie są opłacalne szczególnie ze względu na fakt, że ponad jedna trzecia globalnego obszaru lądowego ma średnią roczną wilgotność poniżej 40%.
Najnowsze badanie zespołu profesora Guihua Yu opiera się na ich wcześniejszych przełomowych osiągnięciach wydobywania wody z atmosfery i wykorzystywania tej technologii do budowy samo-nawadniającej się gleby.
Nowa technologia będzie miała zastosowanie nawet na obszarach o zerowej wilgotności. „Ta nowa technologia dotyczy praktycznych rozwiązań, które ludzie mogą wykorzystać do uzyskania wody pitnej w najgorętszych i najsuchszych miejscach na Ziemi. Dzięki temu miliony ludzi, bez stałego dostępu do wody pitnej, mogą mieć w domu proste i łatwe w obsłudze urządzenie do wytwarzania wody,” powiedział profesor Guihua Yu.
Do konstrukcji folii, naukowcy wykorzystali odnawialną celulozę i popularny składnik kuchenny – gumę konjac, jako główny szkielet hydrofilowy – przyciągany do wody. Jak tłumaczą badacze, struktura gumy z otwartymi porami przyspiesza proces wchłaniania wilgoci. Drugi zaprojektowany składnik to termoczuła celuloza z interakcją hydrofobową (odpycha wodę – odporną na wodę). Termoczuła celuloza po podgrzaniu do odpowiednie temperatury pomaga natychmiast uwolnić zebraną wodę, dzięki czemu całkowity wkład energii do produkcji wody jest zminimalizowany.
Zespół profesora Yu podkreśla, że folia jest bardo łatwa w obsłudze i każdy może ją stworzyć w domowych warunkach. Wymagana jest tylko mieszanka żelowa, która twardnieje w zaledwie 2 minuty. Folia jest elastyczna i można ją formować w różne kształty i rozmiary, w zależności od potrzeb użytkownika. „To wystarczająco proste urządzenie każdy może zrobić to w domu, jeśli ma materiały. Potrzebny żel twardnieje w ciągu 2 minut. Następnie wystarczy go poddać liofilizacji – zamrożeniu i użyć natychmiast po tym”, powiedział Weixin Guan, doktorant z zespołu Yu i główny badacz.
Badania zostały sfinansowane przez Agencję Zaawansowanych Projektów Badawczych Departamentu Obrony USA (DARPA). Jak dodają przedstawiciele DARPA biorą udział w projekcie gdyż woda pitna dla żołnierzy w suchym klimacie stanowi duży problem.
Naukowcy dodają, że pomimo iż projekt został rozpoczęty z myślą o żołnierzach, z technologii tej mogą korzystać miliony ludzi, którzy w niedalekiej przyszłości będą mogli kupić SHPF w sklepie z narzędziami i używać folię w swoich domach.
