Vedci vyvinuli nový systém na získavanie pitnej vody zo vzduchu
Vedci z Univerzity Texas v Austine vyvinuli biologicky rozložiteľný hydrogel na báze biomasy, ktorý dokáže efektívne extrahovať pitnú vodu zo vzduchu. Táto prelomová technológia ponúka škálovateľné a udržateľné riešenie pre zásobovanie vodou v odľahlých komunitách, pri núdzovej pomoci a v poľnohospodárstve.
Nepotrebné zvyšky jedla, konáre, lastúry a iné prírodné materiály sa stali základnými zložkami nového systému, ktorý umožňuje získavať pitnú vodu zo vzdušnej vlhkosti.
Prelomový systém na získavanie vody
Tento inovatívny systém, nazvaný „molekulárne funkcionálne biomasy hydrogély“, premieňa širokú škálu prírodných látok na sorbenty – materiály schopné absorbovať kvapaliny. V kombinácii s miernym ohrevom umožňuje výskumníkom získavať litre pitnej vody aj v suchých podmienkach.
Odporúčame„Vďaka tomuto objavu sme vytvorili univerzálnu molekulárnu inžiniersku stratégiu, ktorá umožňuje premeniť rôzne prírodné materiály na vysoko účinné sorbenty,“ vysvetlil profesor materiálovej vedy a mechanického inžinierstva Guihua Yu. „Tento objav predstavuje veľký krok smerom k praktickým systémom na zber vody pre domácnosti a menšie komunity.“
Počas terénnych testov vedci vyprodukovali 14,19 litra (3,75 galónu) čistej vody na kilogram sorbentu denne, čo je podstatne viac než bežné sorbenty, ktoré generujú 1 až 5 litrov na kilogram za deň. Výskum bol publikovaný v časopise Advanced Materials.
Scientists Develop New System That Produces Drinking Water From Thin Air | https://t.co/gMstnKb2bA
— SciTechDaily (@SciTechDaily1) February 28, 2025
Premena biomasy na vysokoúčinné sorbenty
Vedci tvrdia, že tento systém predstavuje nový spôsob navrhovania sorbentov. Namiesto tradičného prístupu „výber a kombinácia“, kde sa vyberajú špecifické materiály pre konkrétne funkcie, ich metóda umožňuje premeniť takmer akúkoľvek biomasu na účinný zberač vody.
Na rozdiel od syntetických sorbentov, ktoré využívajú petrochemické látky a vyžadujú veľké množstvo energie, nový biomateriál je biologicky rozložiteľný, škálovateľný a na uvoľňovanie vody potrebuje len minimálnu energiu. Tajomstvo spočíva v dvojkrokovom molekulárnom inžinierskom procese, ktorý dodáva polysacharidom, ako sú celulóza, škrob alebo chitín, schopnosť viazať vodu a reagovať na teplo.
„Prístup k čistej vode by mal byť jednoduchý, udržateľný a dostupný,“ uviedol hlavný výskumník Weixin Guan. „Tento materiál nám umožňuje využiť najhojnejšie prírodné zdroje a vyrábať vodu zo vzduchu – kedykoľvek a kdekoľvek.“
Od laboratória k praktickému využitiu
Tento objav je súčasťou dlhoročného úsilia profesora Yuho vyvíjať riešenia pre ľudí bez prístupu k pitnej vode. Počas svojej kariéry pracoval na vývoji rôznych hydrogelov na generovanie vody, vrátane systémov prispôsobených extrémne suchým podmienkam. Nedávno vytvoril aj injekčný filtračný systém na čistenie vody a aplikoval svoju technológiu na zavlažovanie v poľnohospodárstve.
Výskumný tím momentálne pracuje na škálovaní výroby a navrhovaní reálnych zariadení na komerčné využitie, ako sú prenosné zberače vody, samostatné zavlažovacie systémy a núdzové zdroje pitnej vody.
„Najväčšou výzvou pri udržateľnom získavaní vody je vytvoriť riešenie, ktoré sa dá efektívne rozšíriť a zároveň zostane praktické mimo laboratória,“ uviedol výskumník Yaxuan Zhao. „Keďže tento hydrogel sa dá vyrábať z bežných biomateriálov a pracuje s minimálnym energetickým vstupom, má veľký potenciál pre rozsiahlu produkciu a využitie v odľahlých komunitách, pri humanitárnej pomoci a v decentralizovaných vodných systémoch.“
