Forestil dig, at du kan udtrække vand fra luften uden at være tilsluttet noget strømnet. Det lyder utroligt, især hvis det fungerer, hvor luften er meget tør, som i ørkener og steppe-regioner i verden. En sådan enhed er faktisk blevet udviklet, og det bedste ved det er, at det næsten ikke bruger nogen mekaniske dele eller kompleks elektronik og fungerer udelukkende ud fra direkte sollys (ikke fotoceller).
Forskere ved Massachusetts Institute of Technology brugte en struktur kendt som en organisk metalstruktur (MOF) til at opsamle vand direkte fra luften (ved fugtighedsniveauer helt ned til 20%). Dette fugtighedsniveau findes ofte i de tørreste regioner i verden. Prototypen var i stand til at ekstrahere 2,8 liter vand pr. Dag ved en luftfugtighed på 20 til 30%.
MOF-struktur: De gule kugler repræsenterer hulrum i strukturen, der opsamler vand. Kilde: UC Berkeley / Berkeley Lab
MOF'er er gitterstrukturer sammensat af organiske forbindelser og metalpartikler og har været populære siden deres opfindelse for omkring 20 år siden. Afhængig af MOF-strukturen og udgangsmaterialerne kan visse molekyler deponeres meget pålideligt i porerne i denne struktur. Disse kan være gasser fra brint til methan. Deres lagertæthed pr. Enhedsvolumen er højere end hvis gasserne komprimeres i store hule tanke. Siden deres opfindelse på University of California, Berkeley, er der udviklet over 20.000 forskellige MOF-warrants. MOF brugt til denne vandopsamler består af zirkonium og adipinsyre, der binder vanddamp.
På det første billede kan du se konstruktionen af vandopsamleren. Inde inde er der ca. 1 kg MOF-krystaller presset mellem det øverste lysabsorberende lag og den nedre kondensatorplade. Når den omgivende luft passerer gennem den porøse MOF, fastgøres vandmolekyler til de indre overflader. Sollys, der kommer ind gennem et gennemskinneligt vindue øverst på enheden, opvarmer MOF og bevæger det bundne vand mod kondensatoren, som er ved omgivelsestemperatur, gennem varmeledningen og radiatoren under enheden. Dampen kondenserer, og vandet strømmer ind i opsamleren. Princippet er både enkelt og effektivt. Hvis disse egenskaber kan gøres stabile, er dette et reelt gennembrud i intelligent brug af solenergi uden solcelle-PV-celler.
Oversættelsesforfatter Sergey Smyshlyaev
