Unikátní technologie pro zachytávání vody za použití houbičky z přírodních materiálů produkuje víc než 14 litrů čisté pitné vody denně ze vzdušné vlhkosti. Vědci uvažují i o konstrukcích zachycujících vlhkost nad oceány.

Vědci z Texaské univerzity v Austinu přišli podle informací Happy Eco News s objevem, který by mohl pomoci milionům lidí bez přístupu k pitné vodě. Vyvinuli „houbičku“ z přírodních materiálů, která dokáže z vlhkosti ve vzduchu získat čistou vodu, a to i ve velmi suchých oblastech. Kilogram tohoto hydrogelu zachytí až 14 litrů vody denně, což je proti podobným stávajícím technologiím obrovský skok.

Atmosféra je nádrž

Zemská atmosféra obsahuje asi 13 000 kubických kilometrů vody, což je šestkrát víc, než kolik proteče všemi řekami světa. Zachytávání vzdušné vlhkosti je proto lákavou cestou, jak vyřešit nedostatek vody. 

Problém dosud spočíval v tom, že většina technologií využívala drahé a neekologické petrochemické materiály. Austinský tým se rozhodl vytvořit hydrogel z přírodních surovin: celulózy, škrobu z rostlin a chitosanu z krunýřů korýšů. Pro zvýšení účinnosti přidali chlorid lithný, který zlepšuje schopnost hydrogelu nasávat vodu. Vědci se zaměřili nejen na proces absorpce vody, ale i na její snadné uvolnění. Upravený hydrogel začne vodu uvolňovat už při 60 °C, takže spotřebuje mnohem méně energie než starší systémy. Tento nízkoteplotní proces je klíčem k tomu, aby technologie byla prakticky použitelná i v odlehlých oblastech.

Při testování v reálných podmínkách se potvrdilo, že hydrogel dokáže opakovaně nasávat a uvolňovat vodu bez ztráty účinnosti. Ve srovnání s drahými komerčními sorbenty, které vyrobí jen asi 1,5 litru vody denně, jde o revoluční zlepšení. 

Voda nad oceánem

Texaský hydrogel ovšem není jedinou novinkou v oblasti „sběru vody ze vzduchu“. Tým ze saúdskoarabské univerzity KAUST vyvinul panel, který využívá radiativní chlazení inspirované pouštními brouky, kteří kondenzují vodu na svém těle. Panel funguje bez elektřiny a dokáže nasbírat až dvojnásobek vody oproti podobným metodám.

Na University of Illinois zase navrhují zachycovat vlhkost nad oceánem pomocí vysokých konstrukcí umístěných dále od pobřeží a pak ji potrubím vést na pevninu, kde se zkondenzuje do pitné vody. Konstrukce velikosti velkých výletních lodí by mohly extrahovat dostatek vody na uspokojení denní potřeby zhruba půl milionu lidí.

Už v roce 2017 vědci vyvinuli materiál známý jako MOF-801 (metal-organic framework), který dokáže adsorbovat vodní páru i při nízké vlhkosti a pak uvolnit vodu za pomoci slunečního tepla. Za podmínek, kdy je vlhkost vzduchu kolem 20 % a teplota je řízena pouze slunečním zářením, zařízení z MOF-801 dokázalo vyprodukovat 2,8 litru vody na kilogram materiálu za den. Výhodou této technologie je, že není třeba velký energetický vstup, stačí sluneční energie plus rozdíl teplot za dne a v noci. 

Využití podobných technologií může znamenat průlom při získávání pitné vody z obnovitelných zdrojů, bez poškozování životního prostředí a za nízké náklady. Hydrogel navíc dává smysl i z hlediska cirkulární ekonomiky, proměňuje totiž rostlinný a živočišný odpad v životně důležitý zdroj materiálu pro získání pitné vody.

Foto: Daniel Dočekal, ilustrace (Midjourney)