Drinkwater wordt uit de stoffige woestijnlucht gezogen

KING ABDULLAH UNIVERSITY OF SCIENCE & TECHNOLOGY (KAUST).

Een eenvoudig apparaat dat zijn eigen gewicht in water uit frisse lucht kan opvangen en vervolgens dat water vrijlaat als het wordt opgewarmd door zonlicht. Een veilige nieuwe bron van drinkwater voor afgelegen droge regio's, suggereert nieuw onderzoek door KAUST.

Wereldwijd bevat de lucht van de aarde bijna 13 biljoen ton water; een enorm hernieuwbaar reservoir van schoon drinkwater. Testen van veel materialen en apparaten die zijn ontwikkeld om deze waterbron af te tappen, hebben aangetoond ofwel te inefficiŽnt, duur of complex te zijn voor praktisch gebruik. Eťn prototype apparaat ontwikkeld door Peng Wang van het Water Desalination Reuse Center en zijn team kon daar eindelijk verandering in brengen.

De kern van het apparaat is het goedkope, stabiele, niet-toxisch zout, calciumchloride. Dit zout heeft zo'n hoge affiniteit voor water dat het enorm veel damp uit de omringende lucht kan absorberen om een bron van water te vormen, zegt Renyuan Li, een Ph.D. student in het team van Wang. "Het zout kan zichzelf oplossen door vocht op te nemen uit de lucht", zegt hij.

Calciumchloride heeft een groot potentieel voor waterwinning, maar het feit dat het van een vaste naar een zoute vloeistof verandert was een belangrijke hinderpaal voor het gebruik ervan als wateropvangapparaat, zegt Li. "Systemen die vloeibare middelen gebruiken zijn erg ingewikkeld," zegt hij. Om dit probleem op te lossen hebben de onderzoekers het zout verwerkt in het polymeer genaamd hydrogel, dat een grote hoeveelheid water kan vasthouden terwijl het solide blijft. Ze hebben ook een kleine hoeveelheid koolstofnanobuisjes toegevoegd, 0,42 procent in gewicht, om ervoor te zorgen dat de opgevangen waterdamp kan vrijkomen. Koolstof nanobuisjes absorberen heel efficiŽnt zonlicht en zetten de gevangen energie om in warmte.

Het team deed 35 gram van dit materiaal in een eenvoudig prototype apparaat. Buiten geplaatst ving het 37 gram water op in ťťn nacht bij een relatieve luchtvochtigheid rond de 60 procent. De volgende dag werd, na 2,5 uur bestraling met natuurlijk zonlicht, het meest van het geabsorbeerd water vrijgegeven en verzameld in het apparaat.

"De meest opmerkelijke aspecten van de hydrogel zijn de hoge prestaties en de lage kosten, "zegt Li. Als het prototype wordt opgeschaald om 3 liter water per dag te produceren - de minimale waterbehoefte voor een volwassene - zouden de kosten voor de hydrogel slechts een halve cent per dag bedragen.

De volgende stap zal zijn om de absorberende hydrogel zo te verfijnen dat het water continu kan geloosd worden in plaats van in batches, zegt Wang.

Vertaling: Andre Teirlinck



Steun ons kenniswerk, winkel ook eens in de Leefbewust winkel



Naar het overige nieuws van vandaag