Ernstige watertekorten treffen al veel regio’s over de hele wereld, en zullen naar verwachting nog veel groter worden naarmate de bevolking groeit en het klimaat warmer wordt. Maar een nieuwe technologie die is ontwikkeld door wetenschappers van het MIT en de University of California in Berkeley, zou een nieuwe manier kunnen bieden om bijna overal op aarde schoon, zoet water te krijgen door water rechtstreeks uit vocht in de lucht te halen, zelfs op de droogste locaties.
Er bestaan technologieën voor het extraheren van water uit zeer vochtige lucht, zoals “fog harvesting” -systemen die reeds in een aantal kustlocaties zijn gebruikt. En er zijn erg dure manieren om vocht uit de droge lucht te verwijderen. Maar de nieuwe methode is de eerste die potentieel heeft voor wijdverspreid gebruik op vrijwel elke locatie, ongeacht de vochtigheidsgraad, zeggen de onderzoekers. Zij hebben een volledig passief systeem ontwikkeld dat is gebaseerd op een schuimachtig materiaal dat vocht in de poriën trekt en volledig wordt gevoed door zonnewarmte.
MOF (metal-organic frameworks) installatie
Het nieuwe systeem daarentegen is volledig passief. Er is geen externe energievoorziening nodig en het bevat geen bewegende delen. Er is alleen zonlicht nodig. In feite heeft het systeem zelfs dat zonlicht niet nodig, het heeft slechts een of andere warmtebron nodig, wat zelfs een houtvuur kan zijn. Er zijn veel plaatsen waar water schaars is, maar wel biomassa beschikbaar is om te verbranden.
De sleutel tot het nieuwe systeem ligt in het poreuze materiaal zelf, dat deel uitmaakt van een soort verbindingen die bekend staan als metal-organic frameworks (MOF’s). Deze zijn in de jaren 90 uitgevonden door Omar Yaghi en vormen een soort van spons waardoor oppervlakken hydrofiel of water-aantrekkend worden gemaakt. Het onderzoeksteam ontdekte dat wanneer dit materiaal wordt geplaatst tussen een bovenoppervlak dat zwart is geverfd om zonnewarmte te absorberen, en een lager oppervlak dat op dezelfde temperatuur wordt gehouden als de buitenlucht, water uit de poriën vrijkomt als damp die kan condenseren als vloeistof en verzamelend op het lagere oppervlak van de koeler.
Uit tests bleek dat één kilo van het materiaal ongeveer drie liter vers water per dag kan verzamelen, ongeveer genoeg om één persoon van drinkwater te voorzien, uit zeer droge lucht met een luchtvochtigheid van slechts 20 procent. Zulke systemen zouden slechts een paar keer per dag aandacht behoeven om het water op te vangen, het apparaat te openen om frisse lucht in te laten en de volgende cyclus te beginnen.
Het systeem is nog in een experimenteel stadium, maar is veelbelovend voor de nabije toekomst.