Изобретена китайская чудо-губка. Добывает воду из воздуха и работает от солнца
Солнечный свет и кусочек дерева: новая технология обещает решить проблему питьевой воды в зонах бедствий. Австралийско-китайская группа исследователей представила материал, который в прямом смысле выжимает воду из воздуха, используя только энергию солнца. В отличие от энергоёмких кондиционеров или сложных опреснителей, эта система представляет собой простую губку, способную обеспечить человека двумя литрами питьевой воды в сутки при весе устройства всего в один килограмм.
Как работает «солнечная губка» WLG-15
В основе разработки лежит бальзовое дерево — лёгкий и пористый материал, известный своей способностью впитывать влагу. Учёные из Мельбурнского королевского технологического института (RMIT) модифицировали его структуру, создав композит под названием WLG-15. Ключевое отличие от аналогов — в химическом составе. В поры древесины добавлен хлорид лития, который выступает мощным сорбентом, активно притягивающим молекулы воды из атмосферы. Дополнительно введённые наночастицы оксида железа играют роль «ловушки» для солнечного света. Они нагревают поверхность материала, превращая поглощённую воду в пар, который затем конденсируется в специальной ёмкости.
Цикл сбора: от поглощения к дистилляции
Процесс добычи воды цикличен и не требует вмешательства человека. Когда куполообразная крышка устройства открыта, губка WLG-15 пассивно впитывает влагу из окружающего воздуха. Как только крышка закрывается и на неё попадает солнечный свет, запускается фаза высвобождения. Нагретая солнечными лучами губка начинает испарять воду. Куполообразная форма крышки направляет пар вниз, где он оседает на охлаждающей пластине. Для усиления конденсации система использует небольшую солнечную батарею, питающую вентилятор и радиатор. Таким образом, устройство работает полностью автономно, без подключения к электросети.
Эффективность в экстремальных условиях
Команда доктора Дерека Хао провела испытания в широком диапазоне климатических параметров. Результаты показали, что WLG-15 сохраняет работоспособность при влажности от 30% до 90% и температурах от +5°C до +55°C. В лабораторных условиях при 90-процентной влажности один грамм материала поглощал около двух миллилитров воды, а полное высвобождение жидкости под прямыми солнечными лучами занимало около десяти часов. Несмотря на кажущуюся скромность цифр, масштабирование технологии даёт впечатляющий результат: килограмм такой губки способен «выкачать» из атмосферы два литра воды — суточную норму потребления для одного человека.
За несколько лет до появления WLG-15 инженеры предлагали громоздкие генераторы воды, требующие подключения к сети или потребляющие много топлива. Параллельно развивались технологии на основе металлоорганических каркасов, но их производство оставалось дорогим. Главное преимущество новой разработки — в сырье. Бальзовое дерево широко распространено, биоразлагаемо и стоит копейки, а процесс производства материала несложен. Это открывает путь к действительно дешёвому и массовому выпуску автономных водяных «губок».
Особый интерес представляет применение устройства в гуманитарных операциях. После землетрясений, наводнений или ураганов инфраструктура водоснабжения часто разрушается, а доставка бутилированной воды затруднена. Портативный и автономный добытчик воды, работающий от солнца, может стать незаменимым инструментом для спасателей. Устройство способно обеспечить выживших чистой питьевой водой прямо на месте, не дожидаясь подвоза гуманитарной помощи. Если команде учёных удастся масштабировать модульную конструкцию и наладить промышленный выпуск, такие губки могут стать стандартным элементом аварийных наборов по всему миру, кардинально изменив логистику обеспечения водой в кризисных регионах.
