Molekylesvamp suger vand ud af tør ørkenluft
more_vert
close

Få de daglige nyheder fra Version2 og Ingeniøren. Læs mere om nyhedsbrevene her.

close
Ved at tilmelde dig accepterer du vores Brugerbetingelser, og du accepterer, at Teknologiens Mediehus og IDA-gruppen lejlighedsvis kan kontakte dig om arrangementer, analyser, nyheder, job og tilbud m.m. via telefon og e-mail. I nyhedsbreve, e-mails fra Teknologiens Mediehus kan der forefindes markedsføring fra samarbejdspartnere.

Molekylesvamp suger vand ud af tør ørkenluft

Prototype af Omar Yaghis apparat, der kan producere rent drikkevand fra ørkenluft. Illustration: Mathieu Prévot

Befolkningstilvækst, stigende landbrugsproduktion og periodevis tørke har øget behovet for at finde nye kilder til vand.

Ved hjælp af en særlig type porøst, krystallinsk materiale, er det lykkedes Omar Yaghi, professor i kemi ved UC Berkeley og et hold af forskere at binde luftens naturlige indhold af vand og derefter kondensere det til rent drikkevand. Derved har han gjort det muligt at producere rent drikkevand i selv de tørreste egne af jorden. Resultaterne er dokumenteret i ny forskningsartikel i tidsskriftet ACS Central Science.

Materialet som en svamp

Omar Yaghi var selv hjernen bag den type materiale, Metal-Organic Framworks (MOF), som han nu har udviklet til at kunne absorbere vanddamp fra selv den tørreste ørkenluft.

MOF er en kategori af materialer der er opbygget af metal-ioner eller klynger af metal-ioner bundet sammen af organiske molekyler til en krystallinsk struktur. MOF har den særlige kvalitet at tætheden er meget lav. Den lave densitet gør, at materialet har et meget stort overfladeareal per masseenhed, og at det er porøst.

De store porer i MOF-materialer er velegnede til at indfange gasser. Forskellige MOFs kan konstrueres til at indfange forskellige gasser. Eksempelvis arbejder andre forskere med at anvende særlige MOF-materialer til at absorbere CO2 fra luften. Man skal forestille sig MOF-materialer som en svamp. Materialet absorberer for eksempel vanddamp fra luften. Derved opstår der en høj koncentration af gassen i materialet. Ved en kontrolleret proces, hvor materialet opvarmes, kan vampdampen frigives i koncentreret form og kondenseres til rent drikkevand.

Læs også: Porøs svamp suger CO2 ud af kraftværkernes røg

Siden den første prototype af apparatet med MOF er det lykkedes Yaghi og forskerholdet at øge produktionen fra 0,2 liter vand per kilogram MOF per dag til 1,3 liter, og i ørkenomgivelser med en lavere luftfugtighed er de kommet op på 0,7 liter. Samtidig er det dyre zirkonium-baserede MOF-801 udskiftet med det billigere, og endda mere effektive, aluminium-baserede MOF-303. Samtidig har de tilkoblet et solpanel, der kan øge antallet af cyklusser, hvor vanddamp absorberes i MOF-materialet og frigives til en kondensator ved opvarmning. Det øgede antal cyklusser per dag øger vandproduktionen.

Fremtidens maskine?

Omar Yaghi forventer at forbedre apparatets effektivitet fra 1,3 liter vand per kilogram MOF per dag op til 8 til 10 liter, skriver han i en mail til Ingeniøren.

»Disse mængder af vand kan nås ved at maksimere MOF-materialets kontakt med luften, og også ved at øge hastigheden for optag og frigørelse af vand. Det sidste tillader flere cykler per dag, og derved en større opsamling af vand«.

Firmaet Water Harvesting, som Yaghi har stiftet med det formål at kommercialisere teknologien, forventer til næste år at producere et apparat på størrelse med en mikrobølgeovn. Hvad den præcise pris per liter vand forventes at blive, vil Omar Yaghi ikke oplyse, men han skriver til Ingeniøren, at »prisen for apparatet forventes at falde indenfor prisen af almindeligt køkkenudstyr som en mikrobølgeovn«.

Ud over prisen, kan der også være andre problemer med teknologien.

»Der kan være problemer med, hvor lang tid apparatet kan holde, og med bakterie-opbygning. Det er stadig svært at sige om det vil være praktisk anvendeligt, men det er en smart idé« siger kemiker Russell Morris fra University of St Andrews til New Scientist.

Så selvom det endnu er usikkert om løsningen på fremtidens vandmangel er fundet, så er endnu en kilde i hvert fald opdaget – spørgsmålet er så, om kilden er stor nok.

Læs også: Afsalter producerer drikkevand ved hjælp af solkraft

sortSortér kommentarer
  • Ældste først
  • Nyeste først
  • Bedste først
Bidrag med din viden – log ind og deltag i debatten