Ένα παράξενο μαύρο υλικό που μοιάζει με αεροπλάστ (bubble wrap) θα μπορούσε να βοηθήσει στην επίλυση ενός από τα πιο επείγοντα προβλήματα του πλανήτη: την πρόσβαση σε καθαρό πόσιμο νερό.
Καθώς η ατμόσφαιρα της Γης συγκρατεί όλο και περισσότερους υδρατμούς σε έναν πλανήτη που θερμαίνεται, μηχανικοί από το ΜΙΤ στις ΗΠΑ, ανέπτυξαν έναν νέο τρόπο για να ανακτήσουν ένα μέρος αυτής της υγρασίας ακόμη και από τον πιο ξηρό αέρα – χρησιμοποιώντας έναν συλλέκτη ατμοσφαιρικού νερού που λειτουργεί χωρίς πηγή ενέργειας. Σε δοκιμές που έγιναν στην Κοιλάδα του Θανάτου στην Καλιφόρνια – μία από τις πιο ξηρές περιοχές του πλανήτη – ο συλλέκτης κατάφερε να παράγει πάνω από 50 ml πόσιμου νερού την ημέρα.
Με 4,5 δισεκατομμύρια ανθρώπους παγκοσμίως να στερούνται σταθερής πρόσβασης σε ασφαλές πόσιμο νερό, αν αυτή η συσκευή καταστεί δυνατό να παραχθεί σε μεγάλη κλίμακα και να γίνει ευρέως προσβάσιμη, θα μπορούσε να σώσει ζωές.
«Το παράθυρο συγκομιδής ατμοσφαιρικού νερού που αναπτύξαμε θέτει νέο σημείο αναφοράς στην ημερήσια παραγωγή νερού και στην προσαρμοστικότητα σε διαφορετικά κλίματα», έγραψαν ο μηχανολόγος μηχανικός Τσανγκ Λίου από το MIT και οι συνεργάτες του στη μελέτη τους που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό «Nature Water».
«Αποτελεί ένα βήμα προς πρακτικές, επεκτάσιμες, ασφαλείς και βιώσιμες αποκεντρωμένες λύσεις ύδρευσης για τις περιοχές που πλήττονται από σοβαρή λειψυδρία» επισημαίνει.
Μέχρι σήμερα, οι συλλέκτες ατμοσφαιρικού νερού μπορούσαν να παράγουν μόνο ελάχιστες ποσότητες (μερικά ml την ημέρα) και συχνά το νερό μολυνόταν από τα υλικά εξαγωγής, όπως άλατα ή το λίθιο.
Η Κοιλάδα του Θανάτου, περικυκλωμένη από τέσσερις οροσειρές που αφαιρούν σχεδόν όλη την υγρασία από τα σύννεφα πριν φτάσουν στο άνυδρο έδαφος, αποτελεί ένα ιδανικό αλλά ιδιαίτερα απαιτητικό πεδίο δοκιμής. Παρ’ όλα αυτά, η υδρογέλη από πολυβινυλική αλκοόλη (PVA), χλωριούχο λίθιο – ένα άλας που απορροφά την υγρασία – γλυκερίνη και μαύρο μελάνι που ανέπτυξαν οι ερευνητές, ανταποκρίθηκε αποτελεσματικά σε αυτή τη δύσκολη συνθήκη.
«Γνωρίζουμε καλά, από την έρευνά μας με μαλακά υλικά, ότι η υδρογέλη έχει εξαιρετική ικανότητα να απορροφά νερό από τον αέρα», εξήγησε ο μηχανολόγος του MIT, Ζουάν Ζάο.
Η ομάδα του διαμόρφωσε το υλικό σε αεροπλάστ προκειμένου να αυξήσει την επιφάνεια συλλογής. Η μικροδομή του εμποδίζει το αλάτι να διαφύγει, ενώ η γλυκερίνη βοηθά στη συγκράτησή του εντός του υλικού.
«Κατασκευάσαμε μια συσκευή με στόχο την εγκατάστασή της σε περιοχές με περιορισμένους πόρους, όπου ακόμη και ένα ηλιακό πάνελ είναι δυσεύρετο», προσθέτει ο Ζάο.
Η διάταξη με την υδρογέλη, τοποθετημένη ανάμεσα σε γυάλινες επιφάνειες και καλυμμένη με πολυμερές φιλμ που συμβάλλει στην ψύξη, κατάφερε να συλλέξει έως και 160 ml υδρατμών κατά τη διάρκεια της νύχτας, όταν τα επίπεδα υγρασίας είναι αυξημένα. Κατά τη διάρκεια της ημέρας, το νερό που έχει απορροφηθεί θερμαίνεται, εξατμίζεται και στη συνέχεια συμπυκνώνεται στη δροσερότερη επιφάνεια του γυαλιού. Η βαρύτητα, σε συνδυασμό με ειδικά κανάλια, επιτρέπει τη συλλογή του.
«Αυτό είναι απλώς μια επίδειξη, υπάρχουν ακόμη πολλά περιθώρια βελτιστοποίησης. Αναπτύσσουμε ήδη την επόμενη γενιά του υλικού για να βελτιώσουμε τις ιδιότητές του» επεσήμανε ο Λίου.
Φυσικά, ακόμα και αν η τεχνολογία αποδειχθεί αποτελεσματική, θα έχει πραγματικό αντίκτυπο μόνο εάν φτάσει σε αυτούς που τη χρειάζονται περισσότερο.
«Αυτό είναι ένα τεστ σκοπιμότητας για την κλιμάκωση αυτής της τεχνολογίας», τονίζει ο Ζάο. «Πλέον, μπορούμε να την επεκτείνουμε ή να τη διαμορφώσουμε σε παράλληλα πάνελ, για να προσφέρουμε πόσιμο νερό και να έχουμε απτό αποτέλεσμα» κατέληξε ο Ζάο.
ΠΗΓΗ: Science Alert
