Menuai air dari udara kering dengan bantuan cahaya matahari dan ...

Kepentingan air tidak boleh dipandang rendah. Ia penting untuk kesihatan manusia dan untuk banyak aspek ekonomi global. Ini termasuk sektor pembuatan dan pengeluaran tenaga. Walaupun air adalah keperluan asas, tanpa kita tidak dapat bertahan, kadang-kadang digunakan secara tidak bertanggungjawab dan ini mesti berubah.

Walaupun menjadi sumber yang sangat diperlukan, kira-kira dua pertiga daripada penduduk dunia menghadapi isu kekurangan air yang serius. Di samping itu, kira-kira satu pertiga daripada air bawah tanah di dunia tidak dapat dikurangkan. Dengan bekalan air bawah tanah yang semakin berkurangan, dan sejumlah besar orang yang mempunyai akses yang sangat terhad kepada air yang boleh diminum, campur tangan yang diperlukan.

Semua tidak hilang walau bagaimanapun, terutama tidak dengan Omar Yaghi dari UC Berkeley (University of California, Berkeley) mengenai kes itu. Kerja-kerja beliau dalam kerangka kerja logam-organik (MOF) menyebabkan beliau bekerjasama dengan Evelyn Wang dari MIT (Massachusetts Institute of Technology) untuk mewujudkan sistem pengumpulan air, yang mampu beroperasi di iklim kering pada tahap kelembapan hanya 20 peratus.

Rangka Kerja Metal-Organik

MOF ini amat mahir mengetuk molekul air dalam keadaan kelembapan yang rendah

Kristal MOF telah ditunjukkan sebelum ini dalam aplikasi lain seperti menangkap karbon dioksida daripada gas ekzos, dan penggunaan kimia lain. Kini, ia adalah masa mereka untuk bersinar di kawasan penuaian air.

MOF yang digunakan dalam peranti penuaian air Yaghi dan Wang menggunakan gabungan zirkonium dan asid adipic. MOF ini amat mahir mengetuk molekul air dalam keadaan kelembapan yang rendah.

Penuaian Air Dengan Bantuan Rangka Kerja Metal-Organik

Prototaip pasukan berjaya mengumpulkan 2.8 liter air dalam tempoh 12 jam.

Untuk peranti penuaian air untuk menjadi berdaya maju, ia harus berfungsi dengan berkesan dengan keperluan tenaga yang minimum.

Peranti lengkap terdiri daripada kristal MOF diapit antara penyerap solar dan plat pemeluwap.

Kristal MOF menyerap air dan air yang terperangkap ini kemudiannya sejat. Ini dilakukan menggunakan tenaga haba yang dikumpulkan dari matahari oleh penyerap solar. Akhirnya, plat pemeluwap, menyejukkan wap air, membolehkan titisan air dikumpulkan.

Prototaip pasukan berjaya mengumpulkan 2.8 liter air dalam tempoh 12 jam. Keindahan sistem ini, tidak memerlukan perubahan infrastruktur yang besar untuk dilaksanakan. Kristal MOF secara semula jadi mahir mengetuk air, dan semua yang diperlukan untuk melepaskan air adalah cahaya matahari. Ini menjadikan sistem ini sebagai calon yang sangat baik untuk digunakan di kawasan terpencil.

Di samping menjadi hebat untuk kawasan terpencil yang memerlukan air, sistem ini juga boleh dilaksanakan pada skala yang lebih luas. Kaedah tradisional pengumpulan dan penghantaran air melibatkan rangkaian paip bawah tanah yang besar. Sistem yang terdesentralisasi, jika disempurnakan, dapat digunakan sebaliknya dalam setiap rumah untuk memenuhi keperluan air kita.

Penambahbaikan akan dibuat

Kaghi dan Wang bekerja teguh untuk memperbaiki sistem mereka untuk menuai lebih banyak air.

Sistem penuaian air MOF ini, walaupun menjanjikan, masih belum disempurnakan. Sekurang-kurangnya ada prototaip kerja yang sudah menjanjikan. Kaghi dan Wang bekerja teguh untuk memperbaiki sistem mereka untuk menuai lebih banyak air.

Kaghi mencatatkan bahawa untuk mendapatkan bekalan air berterusan dari sistem mereka, ia boleh direka bentuk sedemikian rupa untuk menghisap air pada waktu malam dan melepaskan air pada siang hari. Pilihan lain ialah mengkonfigurasi penyerap solar untuk menghasilkan wap air pada kadar yang lebih cepat.

Untuk mendengar Yaghi sendiri bercakap pada peranti, lihat video ini, di mana dia memecahkan segala-galanya dengan mudah dan menerangkan prinsip kerja asas perantinya.

Pemikiran Akhir

Peranti penuaian air Yaghi dan Wang adalah cara yang mampan untuk mengumpul air yang mempunyai keperluan tenaga yang rendah. Ia adalah teknologi seperti ini yang boleh membantu mengurangkan masalah air di dunia dan dapat melakukannya dengan kesan alam sekitar yang minimum.