Zamislite, vodu možete izvući iz zraka bez da ste priključeni na nijednu električnu mrežu. Zvuči nevjerojatno, pogotovo ako djeluje tamo gdje je zrak vrlo suh, poput pustinja i stepskih krajeva svijeta. Takav je uređaj doista razvijen, a najbolja stvar je u tome što ne koristi gotovo nikakve mehaničke dijelove ili složenu elektroniku i djeluje isključivo od izravne sunčeve svjetlosti (ne od solarnih ćelija).
Istraživači s Massachusetts Institute of Technology koristili su strukturu poznatu kao organska metalna konstrukcija (MOF) za prikupljanje vode izravno iz zraka (na razini vlage koja iznosi čak 20%). Ova razina vlage obično se nalazi u najsušnijim regijama svijeta. Prototip je mogao izvlačiti 2,8 litara vode dnevno pri vlažnosti zraka od 20 do 30%.
Struktura MOF-a: Žute kuglice predstavljaju praznine u strukturi koja skupljaju vodu. Izvor: UC Berkeley / Berkeley Lab
MOF su rešetkaste strukture organskih spojeva i čestica metala, a popularne su od svog izuma prije oko 20 godina. Ovisno o strukturi MOF-a i polaznim materijalima, određene se molekule mogu vrlo pouzdano taložiti u porama ove strukture. To mogu biti plinovi od vodika do metana. Njihova gustoća skladištenja po jedinici volumena veća je nego ako se plinovi komprimiraju u velikim šupljim spremnicima. Od njihovog pronalaska na Sveučilištu Kalifornija, u Berkeleyu, razvijeno je više od 20 000 različitih naloga za MF. MOF koji se koristi za ovaj sakupljač vode sastoji se od cirkonija i adipinske kiseline, koji vežu vodenu paru.
Na prvoj slici možete vidjeti izgradnju kolektora za vodu. Unutar se nalazi oko 1 kg MOF kristala pritisnutih između gornjeg sloja koji apsorbira svjetlost i donje ploče kondenzatora. Kad vanjski zrak prolazi kroz porozni MOF, molekule vode se pričvršćuju na unutarnje površine. Sunčeva svjetlost koja ulazi kroz prozirni prozor na vrhu uređaja zagrijava MOF i vodi toplinsku vodu prema kondenzatoru, koji je na sobnoj temperaturi, kroz toplinsku cijev i radijator ispod uređaja. Para se kondenzira i voda teče u sakupljač. Princip je i jednostavan i učinkovit. Ako se ta svojstva mogu učiniti stabilnima, ovo je pravi pomak u inteligentnom korištenju solarne energije bez solarnih PV ćelija.
Autor prijevoda Sergey Smyshlyaev