У Кільському університеті Німеччини стався прорив, який може змінити життя мільйонів людей у посушливих регіонах планети. Дослідники Інституту неорганічної хімії імені Крістіана Альбрехта (CAU) успішно перевели виробництво унікального матеріалу CAU-10-H з лабораторних умов у пілотний промисловий режим.
Річ йде про металоорганічну каркасну сполуку, здатну «витягувати» питну воду навіть з дуже сухого повітря. До недавнього часу синтез цієї речовини був можливий лише в крихітних обсягах. Тепер же, під керівництвом професора Норберта Штока та Калле Мертина, обсяг разової партії вдалося збільшити в 60 разів — до 30 кілограмів.
Головна цінність розробки полягає в її здатності працювати там, де звичайні кондиціонери та свердловини безсилі. Матеріал CAU-10-H на основі алюмінію починає ефективно збирати вологу вже при відносній вологості 18%. Для порівняння: стандартні системи конденсації просто не працюють, якщо вологість повітря падає нижче 50%.
Як саме працює ця технологія і чому вона так важлива для майбутнього водопостачання?
Економічність та висока продуктивність
Новий матеріал демонструє вражаючі показники ефективності. Один кілограм оптимізованого композиту здатний генерувати до 1,8 літра ультрачистої питної води протягом однієї доби. Це робить технологію ідеальною для автономних джерел водопостачання.
Ключовим фактором успіху стала енергоефективність. Щоб вивільнити накопичену вологу, матеріал потрібно нагріти лише до 70 °C. Це означає, що для роботи системи не потрібна дорога електроенергія чи складні генератори. Як джерело тепла можна використовувати:
- Сонячну радіацію (прямий нагрів на сонці);
- Надлишкове тепло від промислових печей;
- Тепловиділення від серверних стійок та комп'ютерного обладнання.
Завдяки впровадженню електропровідної вуглецевої піни, повний цикл роботи — від збору вологи до отримання води — скоротився до двох годин, що забезпечує безперервну генерацію ресурсу.
Доступна ціна та перспективи
Техніко-економічний аналіз нового конвеєра показав, що при масовому виробництві собівартість матеріалу складе всього 12–14 доларів США за кілограм. Це робить технологію доступною для широкого впровадження.
Згідно з прогнозами Міжурядової групи експертів зі зміни клімату (МГЕЗК), до 2030 року дефіцит прісної води може зачепити до 700 мільйонів людей, особливо в аридних зонах Середземномор'я, Африки та Близького Сходу. Перехід до промислового виробництва CAU-10-H відкриває шлях до створення локальних систем водопостачання, повністю незалежних від центральних мереж.
Користь не лише для пиття
Вчені також підтвердили, що цей матеріал може революціонізувати кліматичні системи. У випробуваннях CAU-10-H показав трикратну перевагу над силікагелем — класичним осушувачем, що використовується десятиліттями.
Використання композиту в системах кондиціонування дозволяє відмовитися від шкідливих фреонових хладагентів, знижуючи вуглецевий слід будівель. При цьому охолодження відбувається за рахунок утилізації «відходного» тепла, що суттєво підвищує енергоефективність інфраструктури.
