Koreja se smatra „nacijom pod stresom vode“. Iako zemlja prima godišnje oko 1.300 mm padavina, karakterišu je koncentrisani periodi i specifični regioni, što dovodi do izazova koji proističu iz nestašice vode. Nedostatak vode za piće seže dalje od pukih neprijatnosti, postavljajući implikacije opasne po život za određene pojedince.
U martu 2023. Dečji fond Ujedinjenih nacija (UNICEF) objavio je izveštaj u kome se ističe nevolja oko 190 miliona dece u Africi koja pate od nedostatka bezbedne vode, što je rezultiralo tragičnim dnevnim gubitkom 1.000 dece mlađe od pet godina.
Zemlje širom sveta koriste različite pristupe u nastojanju da ublaže ovaj problem. Međutim, desalinizacija morske vode je energetski intenzivna i uglavnom se oslanja na fosilna goriva koja izazivaju zagađenje životne sredine, kao što je ispuštanje koncentrovane slane vode u more. Sakupljanje atmosferske vode takođe predstavlja izazove, posebno u regionima sa vlažnošću manjom od 70% jer je potrebna značajna količina energije za kondenzaciju pare, što je čini neefikasnim rešenjem.
Nedavno je zajednički tim istraživača predvođen profesorom Vučulom Songom iz Odseka za nauku o životnoj sredini i inženjering na Univerzitetu za nauku i tehnologiju Pohang (POSTECH) i Omarom M. Jagijem, profesorom hemije na UC Berkliju, uspeo da sakupi atmosfersku vodu koristeći ambijentalnu sunčeva svetlost u pustinji Doline smrti. Postignuće označava obećavajući napredak u borbi protiv nestašice vode jer se koristi beskonačan resurs bez zagađivanja životne sredine. Nalazi istraživanja objavljeni su u međunarodnom časopisu Nature Vater.
Metalno-organski okviri (MOF) se odnose na porozne materijale koje karakterišu male rupe veličine 1–2 nm. Visoke površine MOF-a funkcionišu kao apsorbenti, hvatajući atmosfersku vodenu paru. U tu svrhu, istraživački tim je osmislio uređaj za prikupljanje vode, koji se naziva sakupljač vode, zasnovan na MOF-u, koristeći svoju sposobnost da crpi vodu iz atmosfere tokom noći dok kondenzuje apsorbovanu vodu u tečnost za piće koristeći ambijentalnu sunčevu svetlost tokom celog dana. dan.
Timski kombajn za vodu ima oblik cilindrične strukture, za razliku od konvencionalnog pravougaonog dizajna. Ova konfiguracija obezbeđuje da se površina uređaja uskladi sa putanjom sunca, maksimizirajući korišćenje ambijentalne sunčeve svetlosti od izlaska do zalaska sunca.
Istraživački tim je testirao kombajn kroz eksperimente za prikupljanje vode sprovedene na dve različite lokacije: Berkli u junu 2022. i pustinji Doline smrti u avgustu 2022. Pustinja Doline smrti predstavlja jedan od najtoplijih i najsušnijih regiona na svetu. Sa stalno povišenim temperaturama koje dostižu 40°C čak i u ponoć, a tokom dana se penju do užarenih 57°C, i relativnom vlažnošću ispod 7%, ovo područje doživljava izuzetno suve uslove.
Tokom eksperimenata, uređaj je sakupio do 285 g i 210 g vode po kilogramu MOF-a u pustinji Berklija i Doline smrti. Ovo predstavlja dvostruko povećanje proizvodnje vode u odnosu na prethodne kombajne.
Značajno je da je kombajn istraživačkog tima uspešno izvukao vodu bez stvaranja ugljeničnog otiska čak iu ekstremno suvim vremenskim uslovima, uključujući najvišu temperaturu od 60°C i prosečnu noćnu vlažnost od 14%. Timski jedinstveni kondenzator i sistem apsorbovanja MOF-a, osnažili su proces sakupljanja vode isključivo kroz korišćenje ambijentalne sunčeve svetlosti, učinili su nepotrebnim dodatne izvore energije ili napajanja.
Istraživanje ima značajan značaj zbog eksperimenata sprovedenih u zaista ekstremnim okruženjima, efektivno pokazujući praktičnost tehnologije. Sposobnost sakupljanja vode iz atmosferske vodene pare ima univerzalnu primenljivost, nudeći doprinose ostvarenju etičkih ciljeva u oblastima životne sredine i javnog zdravlja, služeći na taj način kao ključna tehnologija za bezbednost ljudi.
Profesor Voochul Song iz POSTECH-a je objasnio: „Potvrdili smo potencijal tehnologije da se pozabavi rastućim izazovima nestašice vode, dodatno otežanim pitanjima životne sredine. Dodao je: „Ova tehnologija oličava održivost jer obezbeđuje pouzdan vodni resurs bez obzira na geografske ili vremenske uslove u svetu“.
