Noua „fereastră” de la MIT transformă aerul în apă potabilă, chiar și în Valea Morții

Ce-ar fi dacă o simplă fereastră ar putea extrage apă potabilă din aer, chiar și în cele mai aride locuri din lume? Aceasta este performanța tocmai realizată de cercetătorii de la MIT cu un dispozitiv revoluționar: un panou vertical de înaltă tehnologie, capabil să colecteze apa direct din atmosferă, fără electricitate — chiar și în Valea Morții, cel mai fierbinte și mai arid deșert din America de Nord.

Într-un studiu publicat în revista Nature Water, oamenii de știință de la prestigiosul Institut de Tehnologie din Massachusetts își prezintă invenția: un sistem inspirat de o fereastră cu geam termopan, în interiorul căreia se află un hidrogel (un material foarte absorbant), turnat în cupole — ca o folie cu bule. Această alegere a formei nu este întâmplătoare: crește semnificativ suprafața de contact cu aerul, permițând materialului să capteze mai mulți vapori de apă noaptea, când temperaturile sunt mai scăzute și umiditatea este mai ridicată.

În timpul zilei, un strat special de pe suprafața sticlei ajută la condensarea acestor vapori în apă lichidă, care apoi curge într-un mic rezervor datorită unui sistem de colectare pasivă — fără motor, fără pompă, fără energie externă. Totul funcționează exclusiv datorită ciclurilor naturale zi/noapte.

Pentru a demonstra eficacitatea prototipului lor, cercetătorii au ales un mediu extrem: Valea Morții, faimoasă pentru temperaturile sale record (până la 56°C) și uscăciunea extremă. Și totuși, sistemul și-a respectat promisiunile. Într-o săptămână de testare, fiecare panou a produs între 57 și 161 de mililitri de apă pe zi — echivalentul a un sfert până la două treimi dintr-o cană. Acest lucru poate părea modest, dar într-un deșert, fiecare picătură contează, iar cercetătorii subliniază că randamentul ar fi mult mai mare în zonele în care aerul este în mod natural mai umed. În teorie, opt panouri cu dimensiunile de unu pe doi metri ar fi suficiente pentru a satisface nevoile zilnice ale unei gospodării obișnuite care trăiește într-o zonă cu acces limitat la apă potabilă.

Ideea de a colecta apă din aer nu este nouă, dar încercările anterioare s-au confruntat cu o problemă majoră: sărurile de litiu utilizate pentru a îmbunătăți absorbția hidrogelului aveau tendința de a migra în apa colectată, făcând-o improprie consumului uman fără tratare. Aici, cercetătorii au ocolit această problemă prin încorporarea glicerolului, un stabilizator natural, care împiedică aceste săruri să contamineze apa. Rezultatul: cantitatea de litiu detectată în lichid a fost mai mică de 0,06 ppm, adică sub pragurile de siguranță definite de US Geological Survey pentru apa potabilă. Cu alte cuvinte, apa colectată este imediat potabilă, fără filtrare sau purificare suplimentară.

Potențialul acestei inovații este enorm. Pe lângă faptul că este autonomă din punct de vedere energetic și ușor de instalat (panourile sunt verticale și compacte), acest sistem este scalabil: poate fi adaptat pentru a echipa locuințe individuale, adăposturi de urgență sau chiar instalații agricole în medii aride. Ar putea fi deosebit de crucial în regiunile afectate de secetă, printre refugiații climatici sau în zone devastate de conflicte, unde aprovizionarea cu apă a devenit o problemă vitală. Potrivit cercetătorilor, costul unui astfel de panou ar fi amortizat rapid: comparativ cu prețul apei îmbuteliate din Statele Unite, investiția ar putea fi recuperată în mai puțin de o lună, cu o durată de viață de cel puțin un an.

„Acum este posibil să construim panouri și mai mari sau să le asamblăm în paralel, pentru a alimenta populația cu apă potabilă și a obține un impact real”, explică profesorul Xuanhe Zhao, inginer la MIT și coautor al studiului. Echipa intenționează acum să testeze dispozitivul și în alte regiuni ale globului, în special în zone îndepărtate sau cu infrastructură deficitară, pentru a valida funcționarea acestuia într-o gamă largă de condiții. Într-o lume în care stresul hidric afectează deja peste 2 miliarde de oameni, o astfel de inovație ar putea face diferența.

Știință&Tehnică

Revista “Ştiinţă şi Tehnică“, cea mai cunoscută şi longevivă publicaţie de popularizare a ştiintelor din România