Cuba bayangkan, anda boleh mengeluarkan air dari udara tanpa disambungkan ke grid kuasa. Kedengarannya luar biasa, terutamanya jika ia berfungsi di mana udara sangat kering, seperti di padang pasir dan kawasan padang rumput di dunia. Peranti sedemikian memang telah dibangunkan dan yang terbaik ialah ia tidak menggunakan bahagian mekanikal atau elektronik canggih dan beroperasi secara eksklusif dari cahaya matahari langsung (bukan fotokel).
Penyelidik di Massachusetts Institute of Technology menggunakan struktur yang dikenali sebagai struktur logam organik (MOF) untuk mengumpulkan air secara langsung dari udara (pada tahap kelembapan serendah 20%). Tahap kelembapan ini biasanya dijumpai di kawasan paling kering di dunia. Prototaip itu mampu mengekstraksi 2.8 liter air sehari dengan kelembapan udara 20 hingga 30%.
Struktur MOF: Bola kuning mewakili lompang dalam struktur yang mengumpulkan air. Sumber: UC Berkeley / Berkeley Lab
MOF adalah struktur kisi sebatian organik dan zarah logam dan telah popular sejak penemuannya sekitar 20 tahun yang lalu. Bergantung pada struktur MOF dan bahan permulaan, molekul tertentu dapat disimpan dengan pasti pada liang struktur ini. Ini boleh menjadi gas dari hidrogen hingga metana. Ketumpatan simpanan mereka per unit isipadu lebih tinggi daripada jika gas dimampatkan dalam tangki berongga besar. Sejak penemuan mereka di University of California, Berkeley, lebih daripada 20,000 waran MOF berbeza telah dikembangkan. MOF yang digunakan untuk pengumpul air ini terdiri daripada zirkonium dan asid adipik, yang mengikat wap air.
Pada gambar pertama anda dapat melihat pembinaan pengumpul air. Di dalamnya terdapat kira-kira 1 kg kristal MOF yang ditekan di antara lapisan penyerap cahaya atas dan plat kapasitor bawah. Apabila udara ambien melalui MOF berpori, molekul air melekat pada permukaan dalaman. Cahaya matahari yang masuk melalui tingkap lut di bahagian atas peranti memanaskan MOF dan menggerakkan air yang terikat ke arah kondensor, yang berada pada suhu persekitaran, melalui paip haba dan radiator di bawah peranti. Wap mengembun dan air mengalir ke pemungut. Prinsipnya mudah dan berkesan. Sekiranya sifat-sifat ini dapat dibuat stabil, ini adalah satu kejayaan besar dalam penggunaan tenaga suria yang cerdas tanpa sel PV solar.
Pengarang terjemahan Sergey Smyshlyaev
