მნიშვნელოვანი სიახლეები
ჰაერიდან წყლის მიღების იაფი და ეფექტური საშუალება

ჰაერიდან წყლის მიღების იაფი და ეფექტური საშუალება

მასაჩუსეტსის ტექნოლოგიური ინსტიტუტის (MIT) და Berkeley-ს უნივერსიტეტის სპეციალისტების მიერ შექმნილი ახალი მოწყობილობა საშუალებას იძლევა ტენის კონდენსირება ჰაერიდან მოახდინოს. იგი მზის აკომულატორის ენერგიით იკვებება. მას ყველაზე მშრალ უდაბნოშიც კი დღეში 3 ლიტრი წყლის მოცემა შეუძლია.

 შემქმნელების თქმით მომავალში ტექნოლოგია კიდევ უფრო ეფექტური გახდება. ეს კი იმას ნიშნავს, რომ მშრალი რეგიონების მცხოვრებლებს სახლში მზის ბატარეებზე მომუშავე სუფთა წყლის დანადგარი ექნებათ, რაც მათი ცხოვრების დონეს საგრძნობლად გააუმჯობესებს.

 ატმოსფეროში 13 ტრილიონ ლიტრამდე წყალია, რაც პლანეტის ტბებსა და მდინარეებში მტკნარი წლის მარაგის 10%-ის ექვივალენტურია. მრავალი წლის მანძილზე მკვლევარები ცდილობდნენ შეექმნათ ტექნოლოგია, რომელიც ჰაერიდან წყლის მიღების საშუალებას მოგვცემდა. მაგრამ ბევრი მათგანი დიდი ენერგეტიკულ დანახარჯებს მოითხოვდა. ასე რომ განვითარებადი ეკონომიკის ქვეყნებში ისინი ნაკლებად გამოსადეგნი იყვნენ.

იმისათვის, რომ პრობლემის უნივერსალური გადაწყვეტა მოეძებნათ, მკვლევარებმა ბერკლის კალიფორნიის უნივერსიტეტის ქიმიკოსის ომარ იაგის ხელმძღვანელობით   კრისტალურ ფხვნილებს მიმართეს, რომელთაც ლითონის ორგანული  კარკასებია ანუ MOF-ები ეწოდებათ. იაგიმ პირველი MOF-კრიტალები, რომლებიც მოცულობით ბადეებად იყვნენ გაერთიანებულები, ჯერ კიდევ  20 წლის წინათ შექმნა. ამ  სტრუქტურების ძირითადი შემადგენელი ნაწილები ლითონების ატომებია, ხოლო წებოვანი შემაერთებელი ელემენტის რანგში პოლიმერული ნაწილაკები გამოდიან. ქიმიკოსებმა MOF-ის სხვადასვა ტიპები შექმნეს. მათი მეშვეობით შესაძლებელია გაკონტროლდეს გაზების რეაქციაში შესვლა და მათ მიერ ამა თუ იმ ნივთიერებების შეკავების უნარი.

 ბოლო ორი ათეული წლის მანძილზე ქიმიკოსებმა 20 000-მდე MOF-ი შექმნეს, რომელთაგან თვითეულს უნიკალური თვისებები გააჩნია. მაგალითად  ახლახანს შექმნეს MOF-ი, რომელსაც  მეთანის ჯერ შთანთქმა და შემდეგ გამონთავისუფლება შეუძლია. მათგამ  შესაძლოა იმ  სატრანსპორტო საშუალებების ავზები გაკეთდეს, რომლებიც ბუნებრივ  გაზზე მუშაობენ.

 2014 წელს იაგიმ და მისმა კოლეგებმა ცირკონიუმის ბაზაზე შექმნეს MOF-860, რომელიც დაბალი ტენიანობის შემთხვევაშიც კი წყალს შთანთქავს. იმავდროულად მასაჩუსეტსის ტექნოლოგიური ინსტიტუტის ინჟინერ-მექანიკოსი ეველინ ვანგი MOF სტრუქტურების გამოყენებით ავტომობილის კონდიციონერის შექმნაზე მუშაობდა.

 ამ ორი პროექტის მათი გაერთიანებით შეიქმნა სისტემა, რომელიც  კილოგრამამდე მტვრის მაგვარი MOF კრისტალებისგან და დაპრესილი ფოროვანი სპილენძის ფირფიტისგან  შედგება. ეს ფირფიტა კამერაში კონდენსატორის ფირფიტასა და სინათლის მშთანთქმელს შორის თავსდება. ღამით კამერას აღებენ, რის დროსაც ჰაერი ფოროვანი MOF-ის გავლით დიფუნდირებს. შედეგად წყლის მოლეკულები მის  შიდა ზედაპირს ეწებებიან და რვა ცალი მოლეკულისგან  შემდგარ უმცირეს კუბის ფორმის წვეთებს ქმნიან. დილას კამერა იხურება და მზის შუქი მოწყობილობის ზემოთ მოთავსებული ფანჯრიდან კამერაში აღწევს. მზის შუქი ათბობს MOF-ს და ანთავისუფლებს წყალს, რომელიც ორთქლის სახით უფრო ცივი კონდენსატორისკენ  მიემართება, სითხედ იქცევა და კოლექტორში გროვდება. მოწყობილობა იმდენად კარგად მუშაობს, რომ დღეში ჰაერიდან 2,8 ლიტრი წყლის მოგროვებას ახერხებს.

 უნდა აღინიშნოის, რომ დანადგარის გაუმჯობესების ბევრი პირობა არსებობს. კილოგრამი ცირკონიუმი 150 დოილარი ღირს, რაც დანადგარს ძლიერ აძვირებს და მის მასიურ წარმოებას აფერხებს. იაგის განცხადებით მისი გუნდი უკვე მუშაობს ახალ MOF-ზე, რომელშიც ცირკონიუმი უფრო იაფი ალუმინით არის შეცვლილი. ეს არა მხოლოდ ადამიანებს მოამარაგებს სასმელი წყლით, არამედ უდაბნოებში ფერმერული მეურნეობის განვითარებსი საშუალებასაც მოგვცემს.