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地球の最も乾燥した部分でも、薄い空気から水を引き出す方法
太陽光を利用した新しいデバイスは、水不足の問題を解決するのに役立つ可能性があります。 2017年4月13日
科学者たちは、太陽光だけで電力を供給され、砂漠の空から水を吸い出すことができる装置を開発しました。彼らは、この技術のバージョンが、世界で最も乾燥していて最も貧しい地域のいくつかで、最終的にきれいな飲料水を供給できることを望んでいます。
この装置は、大量の水をその多くの細孔に引き込むことができる新しい材料に基づいています。ジャーナルに掲載された研究によると 化学 木曜日には、1キログラムの材料が、乾燥地域に典型的な20パーセントという低い湿度レベルで毎日数リットルの水を取り込むことができます。
このテクノロジーは、大きく成長している問題に対処するのに役立つ可能性があります。 A 報告する 昨年 サイエンスアドバンシス インドと中国のほぼ半数である40億人が、少なくとも1年のうち1か月は深刻な水不足に直面していることがわかりました。つまり、水不足は世界の人口の3分の2に影響を及ぼしています。これらの不足とその結果としての紛争は、気候変動が加速するにつれて、世界の大部分でより一般的になると予想されています。
MITのチームは、カリフォルニア大学バークレー校にあるOmarYaghiの研究室で技術を開発しました。重要なコンポーネントは、Yaghiが開拓した、金属原子と一緒に縫い合わされた有機分子で構成される、金属有機フレームワークと呼ばれる有望なクラスの合成多孔質材料です（炭素を捕捉するためのより良い方法を参照）。材料の細孔のサイズと化学的特性をカスタマイズして、特定の種類の分子を捕捉したり、分子を通過させたりすることができます。また、この材料は1グラムあたりサッカー場のオーダーの大きな表面積を持っているため、大量の粒子と結合することができます。
時間の経過に伴うデバイスのコンデンサーの画像（右側、上から下に向かって実行）は、1日を通して水滴が着実に増加していることを示しています。
この場合、科学者は以前に採用しました 素材の開発版 Yaghiが水分子を効率的に捕獲するために最適化したこと。プロトタイプは、夜間または日陰で水と結合します。しかし、日中、材料に当たる太陽光は、水分子を蒸気に変換するのに十分なエネルギーを追加します。次に、それらは材料の細孔から滑り落ち、隣接するアクリルの囲いに入れられます。容器の底にある凝縮器が水滴を集め、それらを下のチャンバーに注ぎ、そこからきれいな水を集めることができます。
このプロセスは完全に受動的であり、ソーラーパネル、バッテリー、または追加のエネルギーは必要ありません。以前の水収穫技術は、 霧 または他の高水分条件。
彼らはテクノロジーの改良を続けることを計画していますが、実行可能な製品からそれほど遠くはありません、とMITのデバイス研究所の責任者であるEvelynWangは言います。彼女は、このタイプの材料はすでに存在していると述べています 大量生産 、ますます手頃な価格で、ドイツの化学大手BASFによって。
Yaghi氏は、この技術をソーラーパネルやその他の機器と組み合わせて、工業用または農業用の水生産を促進できると述べています。しかし、大きな希望は、これらのデバイスが世界の貧しい地域で家庭用備品になる可能性があることだと彼は言います。これにより、家族は、コミュニティの井戸から持ち運べるものや利用可能なものを配給する代わりに、確実に自分の水を生産することができます。