Len si predstavte, že môžete zo vzduchu extrahovať vodu bez toho, aby ste boli pripojení k elektrickej sieti. Znie to neuveriteľne, najmä ak funguje tam, kde je vzduch veľmi suchý, napríklad v púšťach a stepných oblastiach sveta. Takéto zariadenie bolo skutočne vyvinuté a najlepšie na ňom je, že nepoužíva takmer žiadne mechanické časti alebo zložitú elektroniku a pracuje výlučne z priameho slnečného svetla (nie zo solárnych článkov).
Vedci z Massachusetts Institute of Technology použili štruktúru známu ako organická kovová štruktúra (MOF) na zhromažďovanie vody priamo zo vzduchu (pri hladinách vlhkosti len 20%). Táto hladina vlhkosti sa bežne vyskytuje v najsuchších oblastiach sveta. Prototyp bol schopný extrahovať 2,8 litra vody za deň pri vlhkosti vzduchu 20 až 30%.
Štruktúra MOF: Žlté gule predstavujú dutiny v štruktúre, ktorá zhromažďuje vodu. Zdroj: UC Berkeley / Berkeley Lab
MOF sú mriežkové štruktúry zložené z organických zlúčenín a kovových častíc a sú obľúbené od svojho vynálezu asi pred 20 rokmi. V závislosti od štruktúry MOF a východiskových materiálov môžu byť určité molekuly veľmi spoľahlivo ukladané v póroch tejto štruktúry. Môžu to byť plyny z vodíka na metán. Ich hustota skladovania na jednotku objemu je vyššia, ako keby boli plyny stlačené vo veľkých dutých nádržiach. Od svojho vynálezu na kalifornskej univerzite v Berkeley bolo vyvinutých viac ako 20 000 rôznych príkazov MOF. MOF použité pre tento kolektor vody pozostáva z zirkónia a kyseliny adipovej, ktoré viažu vodnú paru.
Na prvom obrázku vidíte konštrukciu zberača vody. Vo vnútri je medzi hornou vrstvou pohlcujúcou svetlo a spodnou kondenzátorovou platňou stlačených asi 1 kg kryštálov MOF. Keď okolitý vzduch prechádza cez porézny MOF, molekuly vody sa pripájajú k vnútorným povrchom. Slnečné svetlo vstupujúce cez priesvitné okno v hornej časti zariadenia zahrieva MOF a privádza príslušnú vodu smerom ku kondenzátoru, ktorý je pri teplote okolia, cez tepelné potrubie a radiátor pod zariadenie. Para kondenzuje a voda prúdi do kolektora. Princíp je jednoduchý a efektívny. Ak sa tieto vlastnosti dajú stabilizovať, je to skutočný prielom v inteligentnom využívaní slnečnej energie bez solárnych fotovoltických článkov.
Autor prekladu Sergey Smyshlyaev