Ve vzduchu v aridních oblastech je dost vlhkosti, jen ji dostat!

Probíhá celá řada studií, jak vodu ze vzduchu v aridních oblastech vytáhnout pomocí hydrofilnějších materiálů nežli vzduch. Zajímavý koncept kombinuje takový materiál s fotovoltaickým panelem. Hydrofilní materiál je docela prostý. Tvoří jej silně hydrofilní chlorid vápenatý CaCl2 rozptýlený v akrylátovém gelu. Chlorid vápenatý pohlcuje vodní páru z okolí velmi silně. Proto se též využívá jako sušící materiál. Nejprve vzniká dihydrát CaCl₂.2H₂O, tetrahydrát CaCl₂.4H₂O, až nakonec hexahydrát CaCl₂.6H₂O. Na jedinou molekulu chloridu vápenatého připadne šest molekul vody. Tím se nezastaví, a nakonec pohltí tolik vody, že se rozplyne na koncentrovaný roztok. Akrylát vytváří vodný gel a zabraňuje tak, aby materiál někam nekontrolovaně odtekl. V pouštní noci gel nasává vodu z okolního vzduchu.

V pouštní noci gel nasává vodu, ale jak ji z gelu dostat v použitelné podobě?

Pomůže kombinace s fotovoltaickými panely. V pouštní noci gel nasává vodu z okolního vzduchu. Během dne chladí naplno běžící fotovoltaické panely. Ochlazením zvyšuje jejich účinnost a zároveň teplo uvolní vodu kontrolovaně z gelu. Panel o ploše 0.18 m² dodá litr vody týdně. Šéf výzkumu Peng Wang z Technické a přírodovědecké univerzity krále Abdalláha v Saúdské Arábii vidí budoucnost takto: „Část světové populace stále nemá přístup k čisté vodě a zelené elektřině a mnoho z těchto lidí žije ve venkovských oblastech se suchým klimatem. Zajištění toho, aby měl každý na zemi přístup k čisté vodě a cenově dostupné čisté energii, je součástí cílů udržitelného rozvoje stanovených OSN. Doufám, že se náš návrh může vyvinout v decentralizovaný systém napájení osvětlení domů a jejich zásobování vodou.“

Voda zavlaží zahrádku

Nahoře na obrázku vidíme poloprovozní zařízení. V popředí je záhonek povijnice vodní (Ipomoea aquatica, angl. water spinach) zavlažovaná vodou získanou prostřednictvím gelu a odpadního tepla. V Asii povijnice díky svým křehkým výhonkům patří mezi oblíbenou zeleninu. Kombinace zařízení se záhonkem nezvyšuje vědeckou hodnotu projektu, jde spíš o marketing. Nejde o bůhvíjaký vynález, ale o zajímavou kombinaci stávajících technologií.

Renyuan Li, Mengchun Wu, Sara Aleid, Chenlin Zhang, Wenbin Wang, Peng Wang, An integrated solar-driven system produces electricity with fresh water and crops in arid regions, Cell Reports Physical Science, 2022, 100781, https://doi.org/10.1016/j.xcrp.2022.100781, https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/, CC BY-NC-ND