Odbačene ostatke hrane, grane lutalice, školjke i mnogi drugi prirodni materijali su ključni sastojci u novom sistemu koji može da povuče pitku vodu iz tankog vazduha koji su razvili istraživači sa Univerziteta u Teksasu u Austinu.
Ovaj novi sistem „molekularno funkcionalizovane hidrogele“ BIOMASS hidrogels „može pretvoriti širok spektar prirodnih proizvoda u sorbente, materijale koji apsorbuju tečnosti. Kombinovanjem ovih sorbenata sa blagom toplotom, istraživači mogu izvući likone pitke vode iz atmosfere, čak i u suvim uslovima.
„Ovom probojem, stvorili smo univerzalnu strategiju molekularne inženjerske strategije koja omogućava da se razlikuju prirodne materijale da se transformišu u sorbente visoke efikasnosti“, rekao je Guihua Iu, profesor nauke o materijalima i mašinskom institutu i Teksaškim materijalima Institut u UT Austinu.
„Ovo otvara potpuno novi način da razmisli o održivoj kolekciji vode, obeležavajući veliki korak ka praktičnim sistemima za pranje vode za domaćinstva i malu struju u zajednici.“
U polja testova, istraživači su stvorili 14.19 litara (3,75 galona) čiste vode po kilogramu sorbentnog dnevnog lista. Većina sorbenata može da stvori između 1 i 5 litara po kilogramu dnevno.
Novo istraživanje je objavljeno u naprednim materijalima.
Ovaj sistem predstavlja novi način dizajniranja sorbenata, recimo istraživači. Umesto tradicionalnog pristupa „odabrani i kombiniran“, koji zahteva branje specifičnih materijala za posebne funkcije, ova opšta molekularna strategija omogućava da skoro svaka biomasa pretvori u efikasan kombajn za vodu.
Za razliku od postojećih sintetičkih sorbenata, koji koriste petrohemijske i općenito zahtevaju visoke energetske ulaze, hidrogel na bazi biomase u UT AUSTIN-u biorazgradiv je, skalabilan i zahteva minimalnu energiju za oslobađanje vode. Tajna leži u procesu molekularnog inženjeringa u dvostemu koji daje higroskopska svojstva i termoresponsivno ponašanje bilo kojem polisaharidu na bazi biomase, kao što su celuloza, skrob ili hitozan.
„Na kraju dana, čisti pristup vode treba da bude jednostavan, održiv i skalabilan“, rekao je Veikin Guan, stariji doktorski student i istraživač proučavanja. „Ovaj materijal nam daje način da se prebacimo na najobičnije resurse prirode i napravimo vodu iz vazduha u bilo koje vreme, bilo gde.“
Najnovije inovacije deo je dugogodišnje potrage IU-a za razvoju rešenja za osobe kojima nedostaju pristup čistoj vodi za piće. On je razvio hidrogele koji stvara vodu tokom svoje karijere, prilagođavajući ih za najsušnije uslove. Nedavno je stvorio sistem filtracije za ubrizgavanje filtracije i primenio je svoju hidrogel tehnologiju na poljoprivredu.
Istraživački tim sada radi na skaliranju proizvodnje i dizajniranju sistema uređaja za real-svetski uređaj za komercijalizaciju, uključujući prenosne vodootpredne opreme, samoodržive sisteme za navodnjavanje i uređaje za piće u hitnim slučajevima i hitni uređaji za piće. Od početka, istraživači su se fokusirali na skalabilnost i sposobnost prevesti ovog istraživanja u rešenja koja mogu pomoći ljudima širom sveta.
„Najveći izazov u održivom žetvu vode razvija rastvor koji se efikasno povećava i ostaje praktično izvan laboratorija“, rekao je Iakuan Zhao, diplomirani istraživač u Iuovoj laboratoriji.
„Budući da se ovaj hidrogel može izmišljen iz široko dostupnog biomase i djeluje sa minimalnim unosom energije, ima snažan potencijal za veliku proizvodnju i raspoređivanje u vanjskim zajednicama, naporima za hitne pomoći i decentralizovane vodovodne sisteme.“
