Kompakte "Flossen" extrahieren trinkbares Wasser aus Luftfeuchtigkeit in trockenen Regionen

BerlinSauberes und sicheres Wasser wird immer schwerer zu finden, insbesondere in trockenen Gebieten, wo schon geringe Mengen Wasser knapp sind. Aber es gibt immer etwas Wasserdampf in der Luft. Forscher haben nun ein Gerät entwickelt, das diese Feuchtigkeit einfangen und in Trinkwasser umwandeln kann. Dieses Gerät verwendet mit einem absorbierenden Material beschichtete Lamellen, um die Feuchtigkeit zu binden und sie dann bei Erwärmung freizugeben.

Frühere Methoden zur Gewinnung von Wasser aus der Luft konzentrierten sich auf das Auffangen von Tau oder Nebel. Diese Systeme sammeln die Flüssigkeit in Behältern, funktionieren jedoch in sehr trockenen Gebieten nicht gut. Wissenschaftler untersuchen nun besondere Materialien, um dies zu verbessern. Einige Materialien können Feuchtigkeit aus der Luft aufnehmen und Wasser bei Erwärmung abgeben. Dazu gehören:

• Temperatur-sensitive Hydrogele
• Metall-organische Gerüstverbindungen
• Zeolithe (kristalline Alumosilikate)

Diese Materialien müssen in kompakte und tragbare Geräte integriert werden, um nützlich zu sein. Solche Geräte benötigen zudem eine Wärmequelle, wie sie in Hochtemperaturanwendungen vorkommt. Xiangyu Li, Bachir El Fil und ihr Team haben einen Feuchtigkeitserntungsapparat entwickelt, der diese Anforderungen erfüllt.

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Die Forscher verwendeten Kupferbleche und mit einer Art Zeolith beschichtete Kupferschaumstoffe, um kleine, dünne Materialien zu herstellen, die schnell Wasser sammeln können. Sie prüften dies, indem sie ein Gerät mit zehn dieser Materialien bauten und jedes etwa 2 Millimeter voneinander entfernt auf eine Kupferbasis stellten. Dieser Aufbau ist äußerst effektiv darin, Feuchtigkeit aus äußerst trockener Luft mit nur 10% relativer Luftfeuchtigkeit zu gewinnen.

Die Lamellen sammelten Feuchtigkeit und gaben sie bei einer Temperatur von 363 Grad Fahrenheit wieder ab. Dieser Vorgang wurde 24 Mal wiederholt, um Daten zu sammeln. Das Team entdeckte, dass 1 Liter Beschichtung auf den Lamellen täglich bis zu 1,3 Liter trinkbares Wasser in Luft mit 30 % Luftfeuchtigkeit produzieren kann. Diese Menge entspricht dem Zwei- bis Fünffachen der Leistung früherer Geräte.

Dieses neue System kann Feuchtigkeit schnell einfangen und mehrmals täglich Wasser produzieren. Forscher sind der Meinung, dass es an Orten eingesetzt werden kann, die Abwärme erzeugen, wie zum Beispiel Gebäude und Fahrzeuge. Diese Methode könnte eine kostengünstige Möglichkeit sein, Trinkwasser in trockenen Regionen zu gewinnen.