Lavpris gelfilm kan plukke drikkevand fra ørkenluften

Mere end en tredjedel af verdens befolkning bor i tørre områder, områder med betydelig vandmangel. Forskere og ingeniører ved University of Texas i Austin har udviklet en løsning, der kan hjælpe folk i disse områder med at få adgang til rent drikkevand.

Holdet udviklede en lavpris gelfilm lavet af rigelige materialer, der kan trække vand fra luften i selv de tørreste klimaer. De materialer, der letter denne reaktion, koster kun $2 pr. kilogram, og et enkelt kilogram kan producere mere end 6 liter vand om dagen i områder med mindre end 15 % relativ luftfugtighed og 13 liter i områder med op til 30 % relativ luftfugtighed.

Forskningen bygger på tidligere gennembrud fra holdet, herunder evnen til at trække vand ud af atmosfæren og anvendelsen af ​​denne teknologi til at skabe selvvandende jord. Disse teknologier er dog designet til miljøer med relativt høj luftfugtighed.

"Dette nye arbejde handler om praktiske løsninger, som folk kan bruge til at få vand på de varmeste, tørreste steder på Jorden," sagde Guihua Yu, professor i materialevidenskab og maskinteknik i Cockrell School of Engineering's Walker Department of Mechanical Engineering. "Dette kunne give millioner af mennesker uden konsekvent adgang til drikkevand mulighed for at have enkle, vandgenererende enheder derhjemme, som de nemt kan betjene."

Det nye papir vises i Nature Communications .

Forskerne brugte fornybar cellulose og en almindelig køkkeningrediens, konjacgummi, som et hovedskelet af hydrofilt (tiltrukket af vand). Den åbne porestruktur af tyggegummi fremskynder fugtoptagelsesprocessen. En anden designet komponent, termo-responsiv cellulose med hydrofob (modstandsdygtig over for vand) interaktion, når den opvarmes, hjælper med at frigive det opsamlede vand med det samme, så den samlede energitilførsel til at producere vand minimeres.

Andre forsøg på at trække vand fra ørkenluften er typisk energikrævende og producerer ikke meget. Og selvom 6 liter ikke lyder af meget, siger forskerne, at skabelse af tykkere film eller absorberende senge eller arrays med optimering kunne øge mængden af ​​vand, de afgiver drastisk.

Reaktionen i sig selv er enkel, sagde forskerne, hvilket reducerer udfordringerne ved at opskalere den og opnå massebrug.

"Dette er ikke noget, du har brug for en avanceret grad for at bruge," sagde Youhong "Nancy" Guo, hovedforfatter på papiret og en tidligere ph.d.-studerende i Yus laboratorium, nu postdoc-forsker ved Massachusetts Institute of Technology. "Det er ligetil nok, at alle kan lave det derhjemme, hvis de har materialerne."

Filmen er fleksibel og kan støbes i en række forskellige former og størrelser, afhængigt af brugerens behov. Fremstilling af filmen kræver kun gelprækursoren, som inkluderer alle de relevante ingredienser hældt i en form.

"Gelen tager 2 minutter at stivne. Derefter skal den bare frysetørres, og den kan pilles af formen og bruges umiddelbart efter det," siger Weixin Guan, en ph.d.-studerende på Yus hold og en ledende forsker. af arbejdet. Forskerne forestiller sig dette som noget, som folk en dag kunne købe i en byggemarked og bruge i deres hjem på grund af enkelheden. + Udforsk yderligere

Solcelledrevet fugtopsamlingsmaskine opsamler og renser vand fra luften