Drinkwater winnen uit organisch afval? Ontdek deze bijzondere methode, ontwikkeld door onderzoekers van de Universiteit van Texas!
Toegang tot drinkwater is een grote uitdaging, dus hebben onderzoekers een collector uitgevonden die gemaakt is van biomassa en in staat is om 14 liter water per kg te produceren met behulp van de luchtvochtigheid. Niet-contractuele illustratie. Foto credit: M. Moignet voor NeozOne
Volgens de WHO en UNICEF hebben ongeveer 2 miljard mensen, of 30% van de wereldbevolking, geen toegang tot drinkwater. Dit cijfer zal de komende jaren waarschijnlijk stijgen als gevolg van de opwarming van de aarde. In de afgelopen jaren zijn er een aantal methoden ontwikkeld om afgelegen gemeenschappen toegang te geven tot drinkwater, waaronder atmosferische wateroogsters. In de Verenigde Staten hebben onderzoekers van deUniversiteit van Texas een nieuwe techniek ontwikkeld die bijna al het organische afval kan omzetten in watercollectoren. Hun doel? Altijd en overal drinkwater produceren met behulp van verschillende natuurlijke materialen.
Organisch afval omzetten in watercollectoren
Onderzoekers van de Universiteit van Texas hebben een nieuwe methode ontwikkeld omdrinkwater direct uit de lucht te halen. Hiervoor gebruiken ze biomassa, zoals voedselafval, dode takken, schelpdieren, enzovoort. Ze gebruiken zogenaamde “moleculair gefunctionaliseerde biomassa-hydrogels” om organisch materiaal om te zetten in sorbents, materialen die vloeistoffen opvangen. Ze beweren dat deze sorbentia, in combinatie met zachte warmte, litersdrinkwater uit de atmosfeer kunnen halen, zelfs in droge omstandigheden. Voor Weixin Guan, een senior promovendus en hoofdonderzoeker van het onderzoek, moet toegang tot drinkwater eenvoudig, duurzaam en schaalbaar zijn, en hun hydrogel op basis van biomassa voldoet perfect aan deze verwachtingen. Bovendien is het biologisch afbreekbaar en is er zeer weinig energie nodig om het water vrij te maken.
Een andere techniek dan de traditionele methoden om atmosferisch water op te vangen
De onderzoekers wijzen erop dat hun nieuwe systeem heel anders is dan de traditionele methoden om atmosferisch water op te vangen, die meestal gebaseerd zijn op petrochemische materialen en een hoge vochtigheidsgraad vereisen. In feite kan het, zoals hierboven vermeld, aanzienlijke hoeveelheden water onttrekken, zelfs in droge omgevingen. Om dit resultaat te bereiken, legt het onderzoeksteam van de Universiteit van Texas uit dat het een moleculair engineeringproces in twee fasen gebruikt. De onderzoekers voeren een moleculaire modificatie uit van natuurlijke polysacchariden om hun vermogen omvocht op te vangenuit de lucht bij omgevingstemperatuur te verbeteren. Dit systeem vertegenwoordigt een nieuwe manier om sorbents te ontwerpen, zeggen de onderzoekers. In plaats van de traditionele ‘selecteer en combineer’ benadering, waarbij specifieke materialen voor specifieke functies worden gekozen, maakt deze moleculaire modificatie het mogelijk om bijna elke biomassa om te zetten in een efficiënte waterverzamelaar. Hun studie is overigens gepubliceerd op de website Advanced Materials.
Veelbelovende testresultaten
Onderzoekers van de Universiteit van Texas hebben hun nieuwe methode al getest en volgens hen zijn de resultaten veelbelovend. Met slechts één kilogram hydrogel op basis van biomassa waren ze in staat om tot 14,19 liter water per dag te produceren. Dit zou een zeer aantrekkelijke opbrengst zijn, aangezien de meeste bestaande technologieën voor het terugwinnen van atmosferisch water tussen de 1 en 5 liter per kilogram produceren. De onderzoekers melden ook dat cellulose, zetmeel en chitosan zeer effectief waren. Dit betekent dat een breed scala aan biomassa kan worden gebruikt om schoon water te produceren. “ Gezien het feit dat deze hydrogel kan worden gemaakt van overal beschikbare biomassa en werkt met minimale energie-input, heeft het een groot potentieel voor grootschalige productie en toepassing in gemeenschappen zonder netwerk, noodhulpoperaties en gedecentraliseerde watervoorzieningssystemen,” legt onderzoeker Yaxuan Zhao, co-auteur van het onderzoek, uit.
Momenteel werkt het onderzoeksteam aan het opschalen van de productie en is het van plan om echte apparaten te ontwerpen om op de markt te brengen. Dit zijn onder andere draagbare wateroogsters, autonome irrigatiesystemen en drinkwatervoorzieningen voor noodgevallen. Laten we hopen dat deze innovatie zich gunstig ontwikkelt, want het is een echte kans voor mensen die geen toegang hebben tot drinkwater, vind je niet? Ik nodig je uit om je mening te geven, opmerkingen te maken of te wijzen op eventuele fouten in de tekst. Klik hier om een reactie te plaatsen .
