این دستگاه جدید که در دمای محیط و با نور عادی خورشید کار می‌کند و هیچ‌گونه نیازی به منبع تأمین توان ندارد، برای استخراج آب از هوا، از ماده خاصی موسوم به MOF بهره می‌برد و امکان تحصیل آب را در بیابان‌های خشک و سوزان فراهم می‌کند.
عملکرد این دستگاه در منطقه اسکات دیل واقع در آریزونا که در طول شب هوای آن دارای 40 درصد رطوبت و در طول روز 8 درصد رطوبت است، مورد آزمایش قرار گرفت. در این آزمایش مشخص شد تنها با اضافه کردن ماده MFO به دستگاه می‌توان عملکرد آن را توسعه داد.
مواد MFO برخلاف مواد فلزی عادی، متشکل از ساختارهای فلزی و مولکول‌های ارگانیک است که با پیوندهای خاصی یک ساختار سخت و متخلخل را ایجاد می‌کنند و بهترین گزینه برای ذخیره گازها و مایعات محسوب می‌شوند. تاکنون بیش از 20 هزار نوع ماده MFO در سراسر جهان ساخته‌شده و برای به دام انداختن دی‌اکسید کربن یا نگهداری مناسب مواد شیمیایی مانند هیدروژن و متان مورداستفاده قرار می‌گیرند.
در حال حاضر این دستگاه از ماده‌ای موسوم به MOF-801 بهره می‌برد که از فلز گران‌قیمت زیرکونیوم ساخته‌شده و قادر است 200 میلی‌لیتر آب را به ازای هر کیلوگرم ماده MFO استحصال کند. اما محققان ماده MFO جدیدی با استفاده از آلومینیوم ساخته‌اند که 303 بار ارزان‌تر از ماده کنونی است و گفته می‌شود قابلیت آن در جذب آب، دو برابر ماده فعلی است.
ساختار این دستگاه به‌گونه‌ای است که هوا از بین کریستال‌های MFO عبور می‌کند و مولکول‌های آب به سطح درونی آن متصل می‌شوند و در قالب گروه‌هایی هشت‌تایی به شکل مکعب تجمیع می‌شوند. گرمای خورشید MFO را گرم کرده و مولکول‌های آب را به‌سوی بخش متراکم کننده که دمای یکسان با هوای بیرون دارد، هدایت می‌کند. در این مرحله بخارآب متراکم شده و به‌صورت مایع درمی‌آید و به درون یک مخزن می‌ریزد.
گزارش کامل این تحقیقات در نشریه Science Advances منتشر شده است.
5656
نظر شما