U svijetu u kojem više od 2,2 milijarde ljudi nema pristup sigurnoj pitkoj vodi, a samo u SAD-u čak 46 milijuna osoba živi u nesigurnim uvjetima vodoopskrbe, tim s američkog MIT-a okrenuo se prema nebu. Umjesto iscrpljivanja rijeka, jezera i podzemnih voda, oni hvataju čistu vodu iz golemog, često zanemarenog spremnika, samog zraka.
Od vodene pare do ključnog resursa
Inženjeri s MIT-a, pod vodstvom profesora Xuanhea Zhaoa, osmislili su pasivni sustav za prikupljanje atmosferske vode koji proizvodi sigurnu pitku vodu u širokom rasponu razina vlažnosti zraka, uključujući i suhi pustinjski zrak. Njihovo istraživanje, objavljeno u časopisu Nature Water, opisuje inovativni uređaj na bazi hidrogela testiran u kalifornijskoj Dolini smrti.
Uređaj je crne boje, i oblika vertikalnog panela veličine prozora. Koristi hidrogel koji bubri dok upija vlagu iz zraka i skuplja se kad otpušta vodu. Para se kondenzira na staklenoj komori premazanoj rashladnim polimernim slojem, a zatim se kroz jednostavnu cijev slijeva kao čista, pitka voda. Važno je naglasiti da sustav ne zahtijeva vanjski izvor energije, kao ni električnu energiju, odnosno baterije ili solarne ploče.
Testiranje u pustinji
Tim je proveo terensko testiranje u Dolini smrti tijekom sedam dana u studenome 2023. godine. Uređaj je pasivno funkcionirao pri razinama vlažnosti od 21 do 88 posto, stvarajući između 57 i 161,5 mililitara pitke vode dnevno.
To je samo konceptualni dokaz, a postoji mnogo stvari koje možemo optimizirati, rekao je Will Chang Liu, glavni autor studije i izvanredni profesor na Nacionalnom sveučilištu Singapura.
Čak i u izrazito suhim uvjetima, hidrogel-paneli nadmašili su mnoge postojeće pasivne, pa i neke aktivne sustave za prikupljanje vode.
Inovacije u dizajnu sprječavaju kontaminaciju vode
Za razliku od mnogih drugih dizajna koji koriste hidrogele iz kojih sol često iscuri u sakupljenu vodu, MIT-ova verzija znatno smanjuje kontaminaciju. Znanstvenici su u hidrogel ugradili glicerol kako bi stabilizirali litijev klorid, sprječavajući njegovo kristaliziranje i ispiranje u vodu. Kvaliteta dobivene vode time je ostala unutar sigurnih granica za piće.
Umjesto ravnih listova, hidrogel je oblikovan u kupole nalik mjehurićima, čime se povećava površina i količina apsorbirane vlage. Pola kvadratnog metra hidrogela zatvoreno je u staklenu komoru sa specijalnim premazom, a kondenzirana voda prikuplja se jednostavnim sustavom cijevi.
Samoodrživo, skalabilno i globalno primjenjivo
To je test izvedivosti u skaliranju tehnologije za prikupljanje vode. Sada ljudi mogu napraviti još veće uređaje ili ih rasporediti u paralelne panele, kako bi opskrbili ljude pitkom vodom i postigli stvarni učinak, rekao je Zhao.
Autori istraživanja sada planiraju buduća testiranja u siromašnim i resursno ograničenim područjima, s vizijom da nizovi vertikalnih panela opskrbljuju kućanstva vodom, čak i u pustinjskim i udaljenim regijama.
