Ростовские учёные обеспечат питьевой водой засушливые регионы мира

Фото: Ростовские учёные обеспечат питьевой водой засушливые регионы мира// ЮФУ

Установку для получения воды из атмосферного воздуха разработали ученые Международной лаборатории новых образовательных технологий Международного исследовательского института интеллектуальных материалов (МИИ ИМ) ЮФУ. Метод предложенный донскими учеными поможет в прямом смысле напоить регионы мира с засушливым климатом, рассказали в Центре общественных коммуникаций Южного федерального университета.

Установка, разработанная коллективом ЮФУ, работает по принципу конденсатора. Ночью особый сорбент впитывает водяные пары, а днем, нагреваясь до умеренных температур под воздействием солнечных лучей, способен эту воду выделять.

По такому же принципу в одной из самых суровых пустынь мира — Намибии — выживают африканские жуки. Они собирают на своем теле утренние капли росы, образующиеся благодаря перепадам температуры.

Такое наблюдение было сделано зарубежными учеными еще в 2001 году. Именно оно побудило ученых из разных стран задуматься над тем, что даже в условиях сверхзасушливого пустынного климата из воздуха можно «извлекать» воду.

Коллектив исследователей ЮФУ, под руководством заведующего лабораторий Ильи Панкина, прошел по этому пути значительно дальше других.

Работа была инициирована при поддержке Фонда содействия инновациям РФ. Над этим проектом в разное время трудились старший научный сотрудник МИИ ИМ Вера Бутова, инженер-исследователь Ольга Бурачевская и аспирант Кристина Ветлицина-Новикова.

Наша донская автономная установка для получения воды из атмосферного воздуха под действием солнечного света создана на основе высокоэффективных сорбентов — металл-органических каркасных структур, которые способны «впитывать» воду даже в условиях среднесуточных значений относительной влажности не более 25%, а затем выделять воду для сбора в резервуаре при нагреве всего до 60-70^оС.

«Автономный генератор, прежде всего, призван решить проблему нехватки питьевой воды в регионах с засушливым и пустынным климатом, а также в регионах с отсутствием инфраструктуры — водопроводов и очистных сооружений. В первую очередь речь идет о странах Африки и бедных государствах Юго-Восточной Азии», — отметил Илья Панкин.

Сорбент на основе металлорганического каркасного полимера улавливает воду благодаря чрезвычайно пористой структуре и значительной площади внутренней поверхности материала.

Прибор подразумевает два цикла работы: ночью, когда влажность воздуха несколько выше, сорбент поглощает пары воды, а днем, нагреваясь под воздействием солнечных лучей, способен высвобождать влагу, которая накапливается на специальной металлической пластине – конденсаторе.

У этой технологии существует ряд альтернатив. Например, сейчас в некоторых странах Африки проходят полевые испытания водяные башни проекта Warka Tower. Однако они способны работать при среднесуточной влажности не менее 50%. Но такого показателя атмосферный воздух в засушливых регионах достигает редко.

Другим аналогом систем для генерации воды из воздуха могут быть установки, работающие на принципе сжатия до высоких давлений и охлаждения больших масс воздуха. Но они не автономны и требуют большого потребления электроэнергии, а значит не могут быть использованы в районах без развитой инфраструктуры и доступа к электричеству.

Ресурса впитывающего материала донской установки хватает на 500 циклов. Средняя стоимость литра воды, получаемого с её помощью, всего 9–10 рублей.

Ученые ЮФУ уже располагают опытным образцом устройства и проводят его полевые испытания.