Спасёт от жажды. Изобретена чудо-губка, которая добывает воду из воздуха и работает от солнца
Австралийско-китайская группа исследователей представила технологию, которая может радикально изменить подход к водоснабжению в засушливых регионах и зонах чрезвычайных ситуаций. Разработанная ими губка на основе бальзового дерева способна добывать из атмосферы до двух литров воды на килограмм собственного веса, используя в качестве единственного источника энергии солнечный свет. Это открытие обещает стать эффективной альтернативой традиционным генераторам воды, особенно в условиях низкой влажности, где другие методы часто оказываются бесполезными.
Принцип работы атмосферного водосборника
В основе изобретения лежит композитный материал под названием WLG-15. Исследователи из Мельбурнского университета RMIT и их китайские коллеги модифицировали пористую структуру пробковой древесины, создав из нее небольшие кубики. Ключевая инновация заключается в добавлении хлорида лития — мощного гигроскопичного агента, который отвечает за активное впитывание влаги. Дополнительно в состав введены наночастицы оксида железа, выполняющие роль поглотителя солнечной энергии.
Цикл «поглощение-выделение» на молекулярном уровне
Система работает по замкнутому циклу. Когда прозрачная куполообразная крышка контейнера открыта, губка WLG-15 активно впитывает влагу из окружающего воздуха. Как только крышка закрывается и на нее попадает солнечный свет, наночастицы оксида железа нагревают поверхностный слой материала. Это запускает процесс испарения: поглощенная вода превращается в пар, который затем конденсируется на охлаждающей пластине и стекает в накопительную емкость. Для усиления конденсации система оснащена простым теплоотводом и миниатюрным вентилятором, работающим от солнечной батареи.
Эффективность в экстремальных условиях и перспективы масштабирования
В ходе лабораторных испытаний устройство продемонстрировало стабильную работу в экстремально широком диапазоне условий. Материал сохранял свою эффективность при уровнях влажности от 30% до 90% и температурах от 5 до 55 градусов Цельсия. При относительной влажности в 90% один грамм WLG-15 поглощал около 2 миллилитров воды, высвобождая практически весь объем в течение 10 часов под прямыми солнечными лучами. Ученые подчеркивают, что система легко масштабируется: килограмм такой губки способен обеспечить суточную норму питьевой воды для одного человека.
Руководитель проекта доктор Дерек Хао отмечает, что технология нацелена на массовое производство. Основной компонент — бальзовое дерево — является широкодоступным, биоразлагаемым и недорогим сырьем. Технологический процесс изготовления композита не требует сложного оборудования, что позволяет быстро развернуть выпуск модульных установок. По словам Хао, такие устройства станут бесценным инструментом в районах, пострадавших от стихийных бедствий, где традиционные источники воды нарушены, а портативность и автономность системы играют решающую роль.
Разработка является прямым ответом на ограничения существующих атмосферных генераторов воды, которые потребляют много электроэнергии и резко теряют производительность при падении влажности ниже 50-60%. Предыдущие попытки создать эффективные сорбционные материалы часто упирались в высокую стоимость компонентов или их токсичность. Использование природного бальзового дерева в сочетании с безопасным хлоридом лития решает обе эти проблемы. В то время как другие стартапы предлагают громоздкие и энергозатратные решения, данная технология может стать основой для дешевых и компактных источников воды, работающих в любой точке планеты, где есть солнце и воздух. Если команде удастся успешно коммерциализировать и масштабировать WLG-15, это может кардинально изменить логистику гуманитарных миссий и обеспечить автономное водоснабжение для миллионов людей в засушливых регионах Африки, Азии и Австралии.
