Ученые из Университета Осаки разработали новый метод, который значительно улучшает процесс сбора воды из воздуха и осушения помещений. Эти технологии играют решающую роль в обеспечении более комфортного и устойчивого будущего для человечества.
Энергоэффективное удаление воды
Команда исследователей повысила эффективность процесса десорбции полимеров, адсорбирующих воду. Это прорыв решает ключевую проблему в системах сбора атмосферной воды и осушительных кондиционерах воздуха.
Полимеры, адсорбирующие воду, - ключевая часть многих систем сбора атмосферной воды и кондиционеров воздуха. Однако основная проблема заключается том, что воду из этих полимеров нужно удалять, чтобы их можно было повторно использовать. Этот процесс требует высоких температур — около 100°C. Это требует много энергии и ограничивает их практическое применение.
Команда Университета Осаки разработала жидкий адсорбент влаги, который требует температуры всего около 35°C для удаления воды. Этот прорыв может сделать подобные системы более энергоэффективными и широко применимыми, особенно в районах с ограниченными энергетическими ресурсами.
Секрет кроется в сочетании двух типов сополимеров: полиэтиленгликоля (PEG) и полипропиленгликоля (PPG). PEG очень эффективно адсорбирует воду, в то время как PPG адсорбирует воду несколько менее эффективно.
Исследователи использовали смесь этих двух материалов. Это создало механизм переноса, который разрушает кластеры воды, облегчая высвобождение воды из полимера.
Зачем это нужно?
Результаты работы могут оказать значительное влияние на различные сектора, особенно в регионах с дефицитом водных ресурсов.
«Эта технология может быть применена не только для водоснабжения в засушливых регионах и местах с ограниченными энергетическими ресурсами, но и для обеспечения доступа к воде в случае стихийных бедствий и чрезвычайных ситуаций», — говорят исследователи.
Но преимущества технологии выходят далеко за рамки обеспечения чистой водой слаборазвитых районов. Она также может сыграть решающую роль в сокращении выбросов парниковых газов. Новая система разработана для работы с значительно меньшим энергопотреблением по сравнению с традиционными методами сбора воды из воздуха.
В результате она может способствовать сокращению углеродного следа, связанного как с процессом сбора воды, так и с процессом осушения воздуха. Используя меньше энергии, система не только помогает улучшить доступ к воде, но и поддерживает глобальные усилия по смягчению последствий изменения климата.
Исследование опубликовано в журнале ACS ES&T Water.
