Інженери з Массачусетського технологічного інституту запропонували новий пристрій для «витягування» води з повітря. В його основі лежить спеціально розроблений пористий метал-органічний каркас, воно працює при низькій вологості і не вимагає ніяких додаткових джерел енергії, крім сонячної. Результати опубліковані в журналі.
За даними на 2016 рік, дві третини населення Землі страждає від нестачі питної води, багато регіонів схильні до сезонних посухів. В атмосфері ж, за деякими оцінками, міститься до 13 тисяч кубометрів прісної води, і вони можуть бути використані. Недоліки створених досі систем конденсації води з повітря полягають у тому, що ті вимагають або високої вологості, або високих енерговитрат.
Група інженерів поставила завдання розробити такий пристрій, який видобував би воду при відносній вологості 20 відсотків, як у найбільш посушливих регіонах планети, і працював би виключно на сонячній енергії. Рішення проблеми стало можливим, коли вченим прийшла в голову ідея використовувати метал-органічні каркаси - сполуки, які складаються з металів і органічних лігандів. Вони мають дуже високу пористість і здатні увібрати воду з повітря широкого діапазону вологості, а крім того, їх легко модифікувати на молекулярному рівні, домагаючись необхідних властивостей, - а тому ідеально підходять для поставленого завдання.
Основним елементом розробленої системи є кілограм кристалів метал-органічного каркасу, MOF-801, спресований в тонкий (до п'яти міліметрів) лист пористого металу. Лист розташовується між абсорбером, що поглинає сонячне випромінювання, і пластиною конденсатора. Механізм поміщається в камеру. Щоб добути воду, необхідно відкрити камеру для вбирання вологи з повітря, а потім закрити її для вивільнення води, яке запускається під впливом сонячного тепла, що поглинається абсорбером. Конденсатор охолоджує пар до температури насичення, перетворюючи його на воду.
У лабораторних умовах пристрій невеликого розміру виробляв по 250 мілілітрів води за кожен цикл, при відносній вологості 20 відсотків. Автори стверджують, що пристрій за добу здатний зібрати до трьох літрів води на один кілограм метал-органічного каркасу при відносній вологості 20 відсотків. Після серії лабораторних тестів, пристрій було протестовано в природних умовах, де його робота підтвердилася.
У своїй роботі автори заявляють, що MOF-801 добре агрегує воду, він виключно стабільний, і, крім того, його складові широко доступні і недороги. Втім, вчені збираються продовжити розробки відповідної метал-органічної конструкції, яка могла б захоплювати ще більше води, і мати при цьому меншу вартість.