Buretele din lemn care produce apa din aer uscat. Cum reușește să extragă 1.7 litri pe zi

Urmărește A1 pe Discover

Vaporii de apă sunt prezenți aproape peste tot, chiar și în locurile în care râurile, lacurile și apele subterane sunt rare.

Dar folosirea acestei resurse naturale e mai dificilă decât cred mulți, dar o inovație inedită poate oferi o soluție, scrie Times of India.

E vorba de un burete special, creat din lemn, care poate colecta apă din atmosferă și are potențialul să devină o soluție practică.

Mai ales în zonele afectate de secetă, o realitate din ce în ce mai frecventă într-o lume afectată de încălzirea globală.

Buretele din lemn care produce apa din aer uscat

Cercetătorii au creat buretele din lemn care produce apa din aer uscat. Acesta e produs dintr-un material pe bază de lemn care poate capta apa din aer extrem de uscat, scrie Research Gate.

În testele realizate de experți, buretele a continuat să absoarbă umezeala chiar și la o umiditate relativă de doar 15%. Un sistem de dimensiuni mai mari, construit din acest material, a produs până la 1.72 litri de apă dulce pentru fiecare kilogram de material absorbant pe zi, în timpul testelor efectuate în aer liber.

Tehnologia combină un burete poros realizat din lemn de balsa cu clorură de litiu, o sare care atrage umezeala, și un strat separat conceput pentru a capta și stoca energia solară sub formă de căldură.

Astfel, materialul poate absorbi vaporii de apă din atmosferă și apoi elibera apa colectată chiar și atunci când lumina soarelui slăbește sau dispare.

Citește și: Jumătate din barajele lumii ar putea deveni „funcțional moarte” până în 2060. Ce cauzează fenomenul îngrijorător: „E ca un cancer”

Studiul, publicat în revista Nature Communications, a fost coordonat de Xinyao Ji, He Shan, Jiazuo Zhou și colegii lor.

Cercetătorii au pornit de la un material care are deja o arhitectură naturală utilă, lemnul. Lemnul obișnuit conține canale lungi și aliniate prin care apa e transportată în interiorul plantei.

Însă structura sa naturală nu e optimizată pentru a extrage rapid vaporii de apă din aer. Echipa a modificat chimic lemnul de balsa. Astfel, experții au eliminat lignina și o parte din hemiceluloză.

Acest proces a deschis structura, dar a păstrat în același timp rețeaua de celuloză și a produs ceea ce cercetătorii numesc un burete din lemn.

Materialul rezultat avea o porozitate deschisă de 94.60% și un diametru mediu al macroporilor de 10.84 micrometri. Astfel, oferă vaporilor de apă căi mai directe către interiorul materialului.

Cum funcționează buretele din lemn inedit

Secțiunea inferioară a fost apoi impregnată cu clorură de litiu, o sare higroscopică ce atrage puternic moleculele de apă. În cadrul testelor, materialul rezultat a putut absorbi umezeala într-o zonă cu umiditate relativă cuprinsă între 15% și 90%. La o umiditate de 15%, compoziția cu cele mai bune rezultate a absorbit 0.59 grame de apă pentru fiecare gram de material absorbant.

Pe măsură ce umiditatea a crescut la 90%, cantitatea de apă absorbită a ajuns la 3.03 grame pentru fiecare gram de material.

Materialul a atins, de asemenea, echilibrul în maximum 360 de minute. Ceea ce contribuie la rezolvarea uneia dintre principalele probleme care au limitat până acum utilizarea practică a sistemelor de colectare a apei din atmosferă, respectiv absorbția lentă a umezelii.

Dar captarea umezelii reprezintă doar o parte a problemei, scrie InfoHub. După ce apa a fost absorbită, materialul trebuie încălzit pentru ca apa reținută să poată fi eliberată și colectată.

Citește și: Râurile ascunse din cer care mențin echilibrul pe Pământ. Cum funcționează procesul inedit

Dependența exclusivă de lumina soarelui poate face acest proces intermitent, în special atunci când norii acoperă soarele sau după lăsarea întunericului.

Pentru a rezolva această problemă, cercetătorii au adăugat un al 2-lea strat deasupra buretelui din lemn care captează umezeala. Această secțiune conține un hidrogel fototermic, care transformă lumina solară în căldură și stochează o parte din această energie sub formă de căldură latentă.

Căldura stocată poate fi apoi eliberată treptat. Ceea ce permite continuarea procesului de desorbție a apei chiar și atunci când lumina soarelui e slabă sau chiar în întuneric. Potrivit studiului, hidrogelul PCM avea o entalpie de stocare a căldurii de 155.51 jouli pe gram și o eficiență de conversie a energiei solare în energie termică de 90.80%.