Вода из воздуха

Разработка учёных ЮФУ может обеспечить питьевой водой регионы с засушливым климатом
Учёные Международной лаборатории новых образовательных технологий МИИ ИМ ЮФУ разработали установку для получения воды из атмосферного воздуха. Ночью особый сорбент впитывает водяные пары, а днем, нагреваясь до умеренных температур под воздействием солнечных лучей, способен эту воду выделять.
Фото:
ЦОК ЮФУ
11/01/2024

Африканские жуки выживают в пустынях Намибии благодаря тому, что собирают на своем теле утренние капли росы, образующиеся благодаря перепадам температуры. Такое наблюдение было опубликовано зарубежными учеными еще в далеком 2001 году в престижном международном журнале Nature. Именно это наблюдение заставило ученых со всего мира задуматься над тем, что воду можно «извлекать» из воздуха даже в условиях сверхзасушливого пустынного климата.

Коллектив исследователей под руководством заведующего лабораторий Ильи Панкина занимается разработкой автономного устройства для получения воды из атмосферного воздуха под действием солнечного света на основе высокоэффективных сорбентов — металл-органических каркасных структур (MOF), которые способны «впитывать» воду даже в условиях среднесуточных значений относительной влажности не более 25%, а затем выделять воду для сбора в резервуаре при нагреве всего-навсего до 60-70оС.
«Разработка автономного генератора воды из атмосферного воздуха прежде всего призвана решить проблему нехватки питьевой воды в регионах с засушливым и пустынным климатом, а также в регионах с отсутствием инфраструктуры — водопроводов и очистных сооружений. В первую очередь речь идет о странах Африки и бедных государствах Юго-Восточной Азии», — поделился Илья Панкин.

Сорбент на основе металлорганического каркасного полимера улавливает воду благодаря чрезвычайно пористой структуре и большой площади внутренней поверхности материала. В стандартной имплементации прибор подразумевает два цикла работы: ночью, когда влажность воздуха несколько выше, материал сорбента поглощает пары воды, а днем, нагреваясь под воздействием солнечных лучей, способен высвобождать влагу, которая накапливается на специальной металлической пластине – конденсаторе.

У разрабатываемой технологии, безусловно, существует ряд альтернатив. Например, сейчас в некоторых странах Африки проходят полевые испытания водяные башни проекта Warka Tower. Однако они способны работать при среднесуточной влажности не менее 50%, такого показателя атмосферный воздух в засушливых регионах достигает редко.
Другим аналогом систем для генерации воды из воздуха могут быть установки, работающие на принципе сжатия до высоких давлений и охлаждения больших масс воздуха. Но они не автономны и требуют большого потребления электроэнергии, а значит не могут быть использованы в районах без развитой инфраструктуры и доступа к электричеству.

«Наша разработка может абсорбировать воду при среднесуточной влажности воздуха даже менее 25%. При таких показателях действуют некоторые существующие системы, работающие на принципе сжатия до высоких давлений и охлаждения больших воздушных масс, но для них нужно электричество, а наша установка полностью автономна», — объяснил Илья Панкин.
Ресурса впитывающего материала хватает на 500 циклов. Средняя стоимость литра воды, получаемого с его помощью, всего 9–10 рублей. Ученые ЮФУ уже располагают опытным образцом устройства и проводят его полевые испытания. Результаты по модификации методик синтеза и исследования материалов сорбента были опубликованы в престижном журнале Inorganica Chimica Acta, и на сегодняшней день работа была процитирована уже более 25 раз.

Работа была инициирована при поддержке Фонда содействия инновациям РФ. Вместе с заведующим лабораторией Ильей Панкиным над этим проектом в разное время трудились старший научный сотрудник МИИ ИМ Вера Бутова, сейчас постдок в институте неорганической химии Болгарской академии наук, инженер-исследователь Ольга Бурачевская и аспирант Кристина Ветлицина-Новикова.

пожаловаться

Читайте также:

Стиль жизни
17/06/2026
Жителей Ростовской области приглашают принять участие в онлайн-акции «Свеча памяти»
В память о погибших защитниках Отечества и мирных жителях, которых зверски погубил нацистский режим, по всей России п...
Стиль жизни
14/07/2025
Доступное образование на дону от учебного центра «НЦПО»
Раньше для получения диплома нужно было ехать в столицу — теперь центр обучения «НЦПО» сделал обучение по федеральным стандартам доступным из дом...
Стиль жизни
13/12/2024
Лучших ИТ-преподавателей 2024 года наградили в Ростове-на-Дону
В мероприятии приняли участие лучшие ИТ-педагоги региона, представители образовательных учреждений, ИТ-компаний и органов власти. ...
Стиль жизни
01/10/2024
К слову о пыльных бурях в Ростовской области: эксперт ЮФУ рассказал, когда ждать их окончания
На самом деле песчаные бури не считаются чем-то удивительным для южных регионов, но при этом, как отмечает ...
Стиль жизни
12/04/2023 01:37:00
В День космонавтики акции проходят по всей стране и в Ростове-на-Дону тоже
В парке «Левобережный» уже проводится конкурс детских рисунков «Млечный путь». В Астрономической обсерватории парка им. М...
Стиль жизни
13/01/2022
Язычество, мистика и вареники с овечьей шерстью
Старый Новый год – трудно переводимое на иностранные языки, но родное и понятное жителю России словосочетание. Возникновение этого неофициального праздни...
Фото:
ЦОК ЮФУ
11/01/2024
Интересное по теме: