เก็บเกี่ยวน้ำจากอากาศแห้งด้วยความช่วยเหลือจากแสงแดดและบาง ...

ความสำคัญของน้ำจะต้องไม่ถูกประเมินต่ำไป มันเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับสุขภาพของมนุษย์และในหลาย ๆ ด้านของเศรษฐกิจโลก เหล่านี้รวมถึงภาคการผลิตและการผลิตพลังงาน ในขณะที่น้ำเป็นสิ่งจำเป็นพื้นฐานโดยที่เราไม่สามารถอยู่รอดได้ แต่บางครั้งก็ใช้อย่างไร้ความรับผิดชอบและสิ่งนี้จะต้องเปลี่ยน

แม้จะเป็นทรัพยากรที่ขาดไม่ได้ประชากรประมาณสองในสามของโลกกำลังเผชิญกับปัญหาขาดแคลนน้ำอย่างรุนแรง นอกจากนี้ประมาณหนึ่งในสามของแอ่งน้ำบาดาลของโลกกำลังหมดลงอย่างไม่ยั่งยืน ด้วยการลดปริมาณน้ำใต้ดินลงและผู้คนจำนวนมากที่มีข้อ จำกัด ในการเข้าถึงน้ำดื่มได้ จำกัด จึงจำเป็นต้องมีการแทรกแซง

ทั้งหมดจะไม่สูญหายอย่างไรก็ตามโดยเฉพาะอย่างยิ่งไม่ใช่กับ Omar Yaghi ของ UC Berkeley (มหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย Berkeley) ในคดี งานของเขาเกี่ยวกับกรอบโลหะอินทรีย์ (MOF) ทำให้เขาร่วมมือกับ Evelyn Wang จาก MIT (สถาบันเทคโนโลยีแมสซาชูเซตส์) เพื่อสร้างระบบการเก็บรวบรวมน้ำซึ่งสามารถทำงานในสภาพอากาศที่แห้งในระดับความชื้นเพียง 20%

กรอบโลหะอินทรีย์

กระทรวงการคลัง นี้มีความเชี่ยวชาญเป็นพิเศษในการดักจับโมเลกุลของน้ำในสภาวะที่มีความชื้นต่ำ

ได้มีการสาธิตผลึก MOF ก่อนหน้านี้ในการใช้งานอื่น ๆ เช่นการดักจับคาร์บอนไดออกไซด์จากก๊าซไอเสียและการใช้สารเคมีอื่น ๆ ตอนนี้เป็นเวลาของพวกเขาที่จะส่องแสงในพื้นที่ของการเก็บเกี่ยวน้ำ

กระทรวงการคลังที่ ใช้ในอุปกรณ์เก็บเกี่ยวน้ำของ Yaghi และ Wang ใช้ประโยชน์จากส่วนผสมของเซอร์โคเนียมและกรด adipic กระทรวงการคลัง นี้มีความเชี่ยวชาญเป็นพิเศษในการดักจับโมเลกุลของน้ำในสภาวะที่มีความชื้นต่ำ

การเก็บเกี่ยวน้ำด้วยความช่วยเหลือของกรอบโลหะอินทรีย์

ต้นแบบของทีมจัดการเพื่อรวบรวมน้ำ 2.8 ลิตรในระยะเวลา 12 ชั่วโมง

เพื่อให้อุปกรณ์เก็บเกี่ยวน้ำสามารถทำงานได้ควรทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพโดยใช้ความต้องการพลังงานน้อยที่สุด

อุปกรณ์ที่สมบูรณ์ประกอบด้วยผลึก MOF คั่นระหว่างตัวดูดซับแสงอาทิตย์และแผ่นคอนเดนเซอร์

ผลึก MOF ดูดซับน้ำและน้ำที่ขังอยู่นี้จะระเหยไป สิ่งนี้ทำโดยใช้พลังงานความร้อนที่เก็บรวบรวมจากดวงอาทิตย์โดยตัวดูดซับแสงอาทิตย์ ในที่สุดแผ่นคอนเดนเซอร์จะทำให้ไอน้ำเย็นลงทำให้สามารถรวบรวมหยดน้ำได้

ต้นแบบของทีมจัดการเพื่อรวบรวมน้ำ 2.8 ลิตรในระยะเวลา 12 ชั่วโมง ความสวยงามของระบบนี้คือไม่ต้องการการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างพื้นฐานที่สำคัญเพื่อนำไปใช้งาน ผลึก MOF นั้นเชี่ยวชาญในการกักเก็บน้ำตามธรรมชาติและสิ่งที่จำเป็นในการปล่อยน้ำก็คือแสงแดด ทำให้ระบบนี้เป็นตัวเลือกที่ยอดเยี่ยมสำหรับใช้ในพื้นที่ห่างไกล

นอกจากจะดีมากสำหรับพื้นที่ห่างไกลที่ต้องการน้ำระบบนี้ยังสามารถนำไปใช้งานในระดับที่กว้างขึ้น วิธีการดั้งเดิมของการรวบรวมน้ำและการส่งมอบเกี่ยวข้องกับเครือข่ายท่อประปาใต้ดินขนาดใหญ่ ระบบการกระจายอำนาจเหล่านี้ถ้าสมบูรณ์สามารถนำมาใช้แทนในทุกครัวเรือนเพื่อตอบสนองความต้องการน้ำของเรา

การปรับปรุงที่จะทำ

Kaghi และ Wang กำลังทำงานอย่างหนักแน่นในการปรับปรุงระบบของพวกเขาเพื่อเก็บเกี่ยวน้ำมากขึ้น

ระบบการเก็บน้ำของกระทรวงการคลังนี้ถึงแม้จะมีแนวโน้ม แต่ก็ยังไม่สมบูรณ์แบบ อย่างน้อยก็มีต้นแบบการทำงานที่มีแนวโน้มอยู่แล้ว Kaghi และ Wang กำลังทำงานอย่างหนักแน่นในการปรับปรุงระบบของพวกเขาเพื่อเก็บเกี่ยวน้ำมากขึ้น

Kaghi ตั้งข้อสังเกตว่าเพื่อที่จะได้รับน้ำอย่างต่อเนื่องจากระบบของพวกเขามันสามารถออกแบบในลักษณะที่จะดูดน้ำในตอนกลางคืนและปล่อยน้ำในระหว่างวัน อีกทางเลือกหนึ่งคือการกำหนดค่าตัวดูดซับพลังงานแสงอาทิตย์เพื่อผลิตไอน้ำในอัตราที่เร็วขึ้น

หากต้องการฟัง Yaghi เขาพูดบนอุปกรณ์ลองดูวิดีโอนี้ที่ซึ่งเขาพังทุกสิ่งทุกอย่างง่ายๆและอธิบายหลักการทำงานพื้นฐานของอุปกรณ์ของเขา

ความคิดสุดท้าย

อุปกรณ์เก็บเกี่ยวน้ำของ Yaghi และ Wang เป็นวิธีการที่ปฏิบัติได้จริงในการรวบรวมน้ำอย่างยั่งยืนซึ่งมีความต้องการพลังงานต่ำ มันเป็นเทคโนโลยีเช่นนี้ที่สามารถช่วยบรรเทาปัญหาน้ำโลกและสามารถทำได้โดยมีผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมน้อยที่สุด