在沙漠试验中,利用特殊的吸附材料和疏水表面,下一代水收割机可从空气中提供淡水

- 2018-06-09-

容易吸收气体或液体,但同样重要的是,加热时可快速释放它们。已经对各种类型的MOF进行了测试,以便将更多的气体装入氢燃料汽车的储罐中,从烟囱吸收二氧化碳并储存甲烷。

几年前,Yaghi创造了MOF-801,它易于吸收和释放水分,去年他在一台简单的收割机上测试了少量的水,以查看他是否可以在夜间捕获环境空气中的水分,并利用太阳热将其驱出再次使用。该收割机由麻省理工学院的合作者使用少于2克的MOF制造,证明了这个概念是有效的:虽然研究人员无法收集或准确测量水,但窗户在阳光下雾化。

今年早些时候,同一台收割机被运送到沙漠,并且工作类似,虽然再次只有水滴作为概念验证。

对于这篇新论文,加州大学伯克利分校研究生Eugene Kapustin和博士后研究员Markus Kalmutzki和Farhad Fathieh收集并测量了水分,并测试了最新一代采集器在不同湿度,温度和太阳强度条件下的情况。

收割机本质上是一个盒子内的盒子。内盒装有一个2平方英尺的MOF谷物床,通向空气以吸收水分。这是装在一个两英尺塑料立方体与透明的顶部和侧面。顶部在夜间敞开让空气流入并与MOF接触,但在白天更换,因此箱子可以像温室一样升温,从而将水从MOF中排出。释放出来的水凝结在外箱内部并落到底部,研究人员用吸管收集。

广泛的现场测试提供了一张蓝图,允许工程师根据特定的MOF在亚利桑那州,地中海或其他任何地方为不同的条件配置收割机。

Yaghi说:“这里的关键发展是它在低湿度下运行,因为这就是世界干旱地区的情况。” 在这些条件下,收割机即使在零度以下的露点下也能收集水分。

Yaghi急切地等待下一次,该测试将测试铝基MOF,并计划在夏末的死谷,白天温度达到110华氏度,夜间保持在70s,夜间湿度低至25%。


进一步探索: 

更多信息: F. Fathieh等人,“沙漠空气中的实用水生产”,Science Advances(2018)。



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