Новая сетка может превратить загрязненный туман в чистую воду

Собрать воду из тумана несложно, но очистить ее можно. Эта простая новая металлическая решетка делает именно это.

Эндрю Пол | Опубликовано 18 августа 2023 г., 9:00 по восточному поясному времени.

Собрать воду с помощью сбора тумана относительно легко — на самом деле, всего несколько квадратных метров сетки могут собирать более нескольких сотен литров жидкости в день. Однако во многих городах эти резервуары с водой часто загрязнены атмосферными загрязнениями, что делает их непригодными для приготовления пищи или питья.

Вместо того, чтобы полагаться на дополнительные и во многих случаях дорогостоящие методы очистки, исследователи недавно рассмотрели возможность создания универсального сборщика и очистителя влаги для тумана. В результате получилось чрезвычайно многообещающее, эффективное и простое изобретение, которое не только предлагает пользователям питьевую воду, но и потенциально может очищать выбросы пара электростанций.

Как подробно описано 16 августа в журнале Nature Sustainability, группа ученых разработала плотно сплетенную металлическую решетку, покрытую смесью полимеров и диоксида титана. Гладкий полимерный компонент обеспечивает быстрый сбор капель воды и их стекание по сетке, а диоксид титана служит химическим катализатором расщепления молекул органических загрязнителей.

[По теме: Городские кризисы с водой часто сводятся к классицизму.]

Чтобы проверить свою конструкцию, команда искусственно создала туман в лаборатории в Цюрихе, где размещалась новая сетка. По их измерениям, их установка собирала 8 процентов влаги из окружающего воздуха, а диоксид титана нейтрализовал примерно 94 процента добавленных органических соединений. Эти дополнительные молекулы загрязняющих веществ включали как капли дизельного топлива, так и бисфенол А (BPA), гормонально активный агент, чаще всего встречающийся в повседневных пластиках.

«Наша система не только собирает туман, но и очищает собранную воду, а это означает, что ее можно использовать в районах с атмосферным загрязнением, таких как густонаселенные городские центры», — Ритвик Гош, междисциплинарный социолог из Института исследований полимеров Макса Планка и один исследователей проекта, говорится в заявлении.

В качестве дополнительного бонуса эта технология якобы не требует технического обслуживания или искусственного источника энергии. Вместо этого ультрафиолетовый свет реактивирует оксид титана в процессе, известном как фотокаталитическая память. По мнению исследователей, примерно 30 минут воздействия солнечного света достаточно, чтобы поддерживать активность оксида титана в течение полных 24 часов — важное соотношение времени, учитывая, что области сильного тумана (что неудивительно) не получают много солнечного света.

Новая сетка команды не ограничивается использованием в небольших масштабах — исследователи, в том числе руководитель проекта Томас Шуциус, предполагают установку этой технологии в градирнях электростанций. «В градирнях пар уходит в атмосферу. В Соединенных Штатах, где я живу, мы используем большое количество пресной воды для охлаждения электростанций», — объяснил Шутциус. «Было бы разумно собрать часть этой воды, прежде чем она утечет, и убедиться, что она чистая, на случай, если вы захотите вернуть ее обратно в окружающую среду». Проект исследователей одинаково хорошо работал как на небольших объектах, так и в условиях пилотной установки, а это означает, что в будущем возможны как индивидуальные, так и крупномасштабные решения.

Эндрю Пол — штатный обозреватель Popular Science, освещающий новости технологий. Ранее он был постоянным автором журналов The AV Club и Input, а его недавние работы также были представлены в журналах Rolling Stone, Fangoria, GQ, Slate, NBC, а также в журнале McSweeney's Internet Tendency. Он живет недалеко от Индианаполиса.