Czy możliwe jest pozyskanie sporej ilości wody z powietrza przy minimalnym nakładzie energii? Naukowcy z Osaka Metropolitan University pokazali, że odpowiedź brzmi: tak. Opracowali innowacyjny sposób na wydajne wykorzystanie polimerów adsorbujących (nie absorbujących — adsorpcja to zjawisko osadzania się cząsteczek na powierzchni materiału, podczas gdy absorpcja polega na wnikaniu cząsteczek w głąb substancji) wodę, który może zmienić sposób, w jaki radzimy sobie z problemem niedoboru wody w suchych regionach oraz... efektywnością klimatyzacji.
Jak to jest z tą wodą z powietrza?
Woda z powietrza jako idea od dawna nurtuje badaczy, ale proces desorpcji, czyli uwalniania zaadsorbowanej wody (desorpcja to proces uwalniania zaadsorbowanych cząsteczek z powierzchni materiału (odwrotność adsorpcji)), wymagał wysokich temperatur, zazwyczaj około 100°C. To wiązało się z dużym zużyciem energii i ograniczało zastosowanie takich technologii. W obliczu kryzysu energetycznego, susz i konieczności ograniczania emisji gazów cieplarnianych rozwiązanie tego problemu nabiera szczególnego znaczenia.
Zespół naukowców, w tym student Daisuke Ikegawa oraz profesorowie Arisa Fukatsu i Kenji Okada, opracowali ciekły adsorbent wilgoci, który pozwala uwolnić wodę już przy temperaturze 35°C. Kluczem do sukcesu okazały się kopolimery glikolu polietylenowego i glikolu polipropylenowego. PEG doskonale wiąże wodę, a PPG robi to w mniejszym stopniu. Dzięki różnicom w ich hydrofilności stworzono mechanizm transferu cząsteczek, który rozbijał klastry wody. W efekcie proces desorpcji stał się prostszy, tańszy i bardziej ekologiczny.
Japoński wynalazek to obietnica wody dla każdego — przy minimalnym zużyciu energii
Co możemy dzięki temu zrobić?
Tego typu metoda pozyskiwania wody może znaleźć zastosowanie w miejscach, gdzie dostęp do wody jest bardzo ograniczony, np. w suchych regionach, podczas klęsk żywiołowych czy w sytuacjach kryzysowych. Oczekuje się, że dalsze badania nad udoskonaleniem płynnego adsorbentu wilgoci przyczynią się do redukcji emisji gazów cieplarnianych, zwiększenia efektywności systemów pozyskiwania wody oraz lepszego zarządzania zasobami wodnymi. Kolejnym krokiem ma być zwiększenie wydajności systemu i doprowadzenie technologii do etapu komercjalizacji.
Opracowanie technologii pozyskiwania wody z powietrza przy tak niskich temperaturach może zrewolucjonizować przemysł — ale nie tylko. Nasze codzienne życie też stanie się prostsze i co ważne: zdrowsze. W kontekście zmian klimatycznych i wzrastającego zapotrzebowania na zasoby wodne rozwiązania tego typu mogą stać się kluczowe w budowaniu lepszej przyszłości dla nas i dla kolejnych pokoleń.
Pozyskiwanie wody z powietrza to już nie tylko wizja zwariowanych naukowców: to już właściwie coś zupełnie możliwego. Dzięki odkryciu japońskich naukowców jesteśmy o krok bliżej do skutecznych i energooszczędnych rozwiązań, które mogą zmienić oblicze współczesnej gospodarki wodnej. Ludzie, którzy cierpią z powodu braków wody, będą mogli ją otrzymać właściwie bez większych problemów. Japończykom z pewnością podziękują wszyscy ci, którzy nagle stracili dostęp do świeżej i czystej wody - na przykład z powodu klęsk żywiołowych. Co jak co, ale mimo porażek Japończyków w kontekście eksploracji i podboju kosmosu (piję do niedawnego nieudanego startu), nie można im odmówić ogromnych sukcesów w innych dziedzinach nauki.
