Vedci úplne náhodou objavili technológiu, ktorá by mohla v suchých oblastiach poskytnúť ľuďom vodu bez potreby energie.
Technológia bude veľkým prínosom napríklad v púštnych regiónoch. Zdroj: iStockphotos.com. Autor: alenaohneva
Vedci z Fakulty inžinierstva a aplikovaných vied Pensylvánskej univerzity náhodne objavili nový typ nanomateriálu, ktorý dokáže získavať vodu zo vzduchu bez potreby vonkajšieho zdroja energie.
Tento objav by mohol mať významný vplyv na riešenie problémov s nedostatkom vody v suchých oblastiach a na vývoj nových technológií chladenia. Štúdia bola publikovaná v časopise Science Advances.
Náhodný objav s veľkým potenciálom
Počas experimentov s kombináciou hydrofilných nanopórov a hydrofóbnych polymérov si vedci všimli tvorbu vodných kvapiek na povrchu materiálu, čo bolo pre nich prekvapením. Ako uviedol profesor Daeyeon Lee, „nepokúšali sme sa zbierať vodu. Nedávalo to zmysel. Vtedy sme začali klásť otázky“.
Ako to funguje?
Materiál využíva jav nazývaný kapilárna kondenzácia, pri ktorom sa vodná para mení na kvapalinu v mikroskopických póroch aj pri relatívne nízkej vlhkosti. Unikátna štruktúra materiálu, kombinujúca zložky priťahujúce a odpudzujúce vodu, umožňuje efektívne zachytávanie a uvoľňovanie vody bez potreby vonkajšej energie.
Vizualizácia kondenzácie vody v novom nanomateriáli. Zdroj: Science Advances
Možné aplikácie
Tento materiál by mohol nájsť uplatnenie v rôznych oblastiach:
- Získavanie vody v suchých regiónoch. Poskytovanie pitnej vody v oblastiach s nízkou vlhkosťou.
- Pasívne chladiace systémy. Využitie v elektronike alebo budovách na chladenie bez potreby elektrickej energie.
- Núdzové zásobovanie vodou. Prenosné zariadenia na získavanie vody v krízových situáciách.
Objav predstavuje významný krok v oblasti udržateľného získavania vody a môže prispieť k riešeniu globálnych problémov s jej nedostatkom.
Potenciálne riziká a otázniky
Hoci tento nový objav má obrovský potenciál, s využívaním vlhkosti zo vzduchu je potrebné narábať obozretne. Každý zásah do prírodných procesov totiž môže mať neočakávané dôsledky. Ľudská činnosť, ako napríklad nadmerné čerpanie podzemnej vody na poľnohospodárske a priemyselné účely, vedie k výraznému úbytku zásob spodnej vody. Niektoré štúdie naznačujú, že rozsiahle prerozdeľovanie hmoty vplyvom vyčerpávania vody môže mierne ovplyvniť rotáciu Zeme, hoci tieto zmeny sú zatiaľ veľmi malé a nemajú priamy vplyv na každodenný život.
Ďalším problémom je zmena povrchovej štruktúry v mestách, kde betón a asfalt zabraňujú prirodzenému vsakovaniu dažďovej vody do pôdy. Namiesto toho voda rýchlo odteká do kanalizácie, čo obmedzuje dopĺňanie zásob podzemnej vody a môže prispievať k ďalším environmentálnym problémom, ako sú povodne či zhoršenie kvality vody.
Ak by sa takéto zariadenia na zachytávanie vody zo vzduchu používali v uzavretých alebo citlivých oblastiach, mohli by znížiť relatívnu vlhkosť vzduchu, čo by mohlo spôsobiť podráždenie dýchacích ciest, suchú pokožku, horšiu pohodu ľudí a ovplyvniť mikroklímu, rastliny či hmyz.
Od vlhkosti vzduchu závisí aj tvorba rosy či hmly. Rosné kvapky predstavujú dôležitý zdroj vody pre niektoré rastliny, huby a živočíchy. Ich znížená tvorba môže negatívne zasiahnuť potravový reťazec. Bez správnej údržby sa v systéme môžu hromadiť baktérie alebo plesne, ktoré by mohli kontaminovať vodu a zároveň ovplyvniť zloženie vzdušnej mikroflóry.
V púštnych regiónoch, kde je každý pohár vody často rozhodujúcim faktorom medzi životom a smrťou, však bude táto technológia rozhodne veľkým prínosom.
Zdroj: Science Daily, Interesting Engineering, Science Advances
(LDS)
