Нобелевский лауреат по химии Омар Яги объявил о запуске автономного водосборного устройства, которое может добывать до тысячи литров чистой воды в сутки даже в пустынях. Инновация основана на открытой им области ретикулярной химии и материалах типа МОФ (металл-органические каркасы). Они имеют чрезвычайно большую внутреннюю площадь — несколько граммов могут перекрыть футбольное поле. Именно поэтому NASA в своих системах жизнеобеспечения на МКС стремится перерабатывать 98 % воды и рассматривает подобные решения для будущих баз на Луне и Марсе, где доставка воды с Земли является дорогостоящей и энергоемкой задачей.
Машина Яги, созданная его компанией Atoco, размещается в стандартном грузовом контейнере и работает исключительно от солнечного тепла. Когда воздух проходит через модуль с МОФ, молекулы воды задерживаются в микропорах, после чего небольшой нагрев высвобождает влагу в виде пара, который конденсируется в чистую воду. Впервые подобное устройство на полевых испытаниях в Долине Смерти обеспечивало 210–285 г воды на кг сорбента в сутки, работая только на солнечном свете. Этот результат удвоил эффективность предыдущих пассивных систем.
Магазин от Universe Space Tech
Комплект журналов Луна, Солнце и Юпитер & Сатурн
К товару
Atoco планирует коммерческую серию устройств: автономные версии будут выдавать до 1000 л воды ежедневно, а подключенные к сети — от 2 до 4 тыс. л. По данным ООН, более 2 млрд человек не имеют доступа к безопасной питьевой воде. Размер коробки-генератора и отсутствие потребности в сетевой электроэнергии позволяют доставить его в изолированные общины или на острова после ураганов. Омар Яги, выросший в беженском поселении в Иордании, где вода поставлялась раз в неделю, мечтает о доступной воде для всех — так же, как солнечные панели дали людям собственную электроэнергию.
Как это работает? МОФ — это кристаллические губки со структурой, которую Яги называет ретикулярной. Воздух проходит через картридж с этим материалом, и водяной пар адсорбируется на внутренних поверхностях. Когда каркас нагревается солнцем или низкокачественным теплом, молекулы отрываются от пор и превращаются в насыщенный пар; он конденсируется на охлажденной поверхности, образуя воду. Цикл повторяется без электричества и с быстрой регенерацией, что делает систему пригодной как для домашнего, так и для космического использования.
Почему это важно? На Международной космической станции существует система ECLSS, которая рециркулирует 98 % воды экипажа. Однако во время дальних экспедиций на Луну или Марс даже небольшая потеря может оказаться критической. МОФ-сборщики Яги могут дополнить замкнутые циклы, извлекая воду из разреженной атмосферы или реголита. Поскольку устройство работает от солнечной энергии и не требует компрессоров или фреона, оно подходит для изолированных баз и может обеспечить резервный источник воды, что повышает автономность колоний.
По материалам theguardian
