Yeni güneş cihazı çöl havasından 3 litreye kadar su topluyor

Star Wars’da insanlar nem buharlaştırıcı kullanarak çöl havasından su toplamak için nem çiftçisi olarak çalışıyorlardı. Bunlar artık sadece bilim kurgu filmlerde değil gerçek dünyada da karşımıza çıkıyor. Kaliforniya Üniversitesi, Berkeley ve MIT arasındaki ortak bir çalışma sayesinde, Star Wars teknolojisine bir adım daha yaklaşılıyor.

Havadan su toplama konusundaki önceki girişimler, çok nemli havaya ihtiyaç duyduklarından uzun süreli kullanım için etkili olmadı. Yeni bulunan bir cihaz, kurak bölgeler için tipik olan nem seviyesi yüzde 20 bile olsa, 12 saatlik bir süre zarfında neredeyse üç litre su üretebiliyor. Bununla birlikte cihaz, güneş enerjisi ile çalışıyor.

İnce havadan su çekme

Suları toplamak için, bilim insanları metal-organik çerçevelere (MOF) yöneldi. Bu Tinkertoy benzeri atom şebekeleri ilk önce UC Berkeley’den Ömer Yaghi tarafından 20 yıl önce geliştirildi. MOF’ların temel ilkesi, farklı metalleri organik moleküller ile birlikte katı veya gözenekli, gazlar veya sıvılar içerebilen bir yapıda birleştirmek. Doğru metal ve organik kombinasyonlarını seçerek, bilim insanları MOF’ın diğer moleküllere bağlanma yeteneğini geliştirebiliyor ve onlara ne kadar güçlü tuttuğunu belirleyebiliyor. Yaghi’nin MOF’ları geliştirmesiyle, hidrojen ve metan tutabilen veya işleme tesislerinde petrokimyasalları ihtiva edebilen 20binin üzerinde farklı MOF türü yaratıldı.

2014 yılında Yaghi ve bir grup araştırmacı, zirkonyum metali ve adipik asitten bir MOF oluşturdu ve su buharı ile bağladı. Potansiyelin farkına varan Yaghi, bu yeni MOF’u kullanarak bir su toplayıcı geliştirmesi için MIT’den Evelyn Wang ile iletişime geçti.

Water-Harvester-MIT-Roof-Vertical.jpg.838x0_q80

Bunun üzerine Wang ve öğrencileri cihazı geliştirdiler. Ekip, MOF kristallerini gözenekli bakırın ince bir sayfasına sıkıştırdı. Bu levha daha sonra bir güneş absorbe edicisi ile bir haznenin içindeki yoğunlaştırıcı arasına yerleştirildi. Cihaz gece havanın MOF tabakası boyunca hareket etmesini ve su moleküllerinin yüzeye yapışmasını sağlamak için açıldı. Gün boyunca kapatıldı ve güneş ışığı MOF’u yukarıdan ısıtıp, su damlacıklarını serbest bıraktı ve buhar haline gelen damlacıklar ise yoğunlaştırıcı üzerinde buharın sıvı su olarak toplanmasına neden oldu. Bu yöntemle Wang ve öğrencileri, 2.8 litre su toplamayı başardı.

Wang, “Bu çalışma, yüksek bağıl nem koşulları gerektirmeyen ve mevcut diğer teknolojilerden çok daha fazla enerji verimliliği sağlayan, havadan su toplamanın yeni bir yolunu sunuyor” diye belirtti.

Prototipte kullanılan MOF yalnızca sudaki ağırlığının yaklaşık %20’sini emebiliyor. Yaghi, Berkeley Haber’e, diğer MOF’ların bu rakamı %40’a kadar yükseltebileceğini açıkladı.

kaynak.