К сожалению, мировые запасы питьевой воды ограничены, и уже в недалеком будущем многие страны могут столкнуться из-за этого с трудностями, поскольку имеющаяся инфраструктура неспособна восполнить этот дефицит.
Поэтому ученые давно бьются над этой проблемой, пытаясь разработать инновационные технологии получения воды. Уже создано несколько перспективных материалов, использование которых, возможно, поможет смягчить последствия глобальной нехватки чистой воды.
Один из них - это измельченный гидрогель. В ходе экспериментов его добавляли в ящик с растениями. Маленькие крупинки гидрогеля ночью впитывали влагу из влажного ночного воздуха, а когда наступало утро, гидрогель, нагреваясь под лучами солнца, высвобождал воду, которую он впитал за ночь, создавая влажную среду для растений.
Специалисты считают, что этот материал может сыграть существенную роль в решении проблемы надвигающегося водного кризиса.
Согласно научным данным, четыре миллиарда человек во всем мире лишены нормального доступа к источникам свежей воды, и климатические изменения, которые могут привести к засухам в некоторых районах планеты, только усугубят ситуацию.
Между тем, в атмосфере планеты содержится достаточно воды - по расчетам ее объем эквивалентен 10% запасов пресной воды, содержащейся в озерах по всему миру.
Уже разработаны технологии, способные улавливать туман или собирать росу, конденсирующуюся на листве за ночь, но ни один из этих методов не является универсальным и ограничен в применении районами, где часто образуются туманы или где наблюдаются большие перепады дневных и ночных температур.
Все это заставляет ученых и инженеров создавать новые материалы, способные поглощать воду из атмосферного воздуха, которые можно было бы использовать для удовлетворения потребностей в воде в разных регионах мира.
Американское Агентства перспективных исследовательских проектов Министерства обороны США (DARPA) выделило 45 миллионов долларов на проекты по созданию новых водопоглощающих материалов.
По словам руководителей это программы, DARPA хочет получить на выходе портативные устройства с низким энергопотреблением, способные производить питьевую воду из атмосферы в различных климатических условиях, которые можно использовать как в военных, так и в гражданских целях.
В 2017 году появился еще один материал, так называемый металлоорганическая каркасная структура (metal-organic framework или сокращенно MOF). MOF представляет собой пористое твердое вещество, состоящее из ионов металлов, связанных между собой органическими молекулами.
Они способны захватывать влагу из атмосферы - даже в условиях сильной мзасухи - а затем выделять ее в виде воды при нагреве под воздействием солнечных лучей.
Однако ученые из Техасского университета в Остине считают, что будет эффективнее другая стратегия. Они также получили финансирование от DARPA для своей работы по созданию полимерных гидрогелей, которые могли бы конкурировать с MOF - даже несмотря на то, что гидрогели сами не обладают способностью захватывать воду в условиях засушливого климата, в отличие от MOF.
Но главным их достоинством является способность удерживать относительно большое количество воды во влажных климатических условиях, и эту функцию можно даже регулировать за счет совмещения гидрогелей с химическими осушителями и MOF.
Помимо решения проблемы дефицита питьевой воды, исследователи надеются использовать водопоглощающие материалы и в других сферах, в частности, для самоорошения почвы и кондиционирования воздуха.
Надеемся на вашу поддержку, необходимую для развития канала - ставьте лайки и подписывайтесь.