Immagina di poter estrarre l'acqua dall'aria senza essere collegato a nessuna rete elettrica. Sembra incredibile, soprattutto se funziona dove l'aria è molto secca, come nei deserti e nelle regioni steppiche del mondo. Un tale dispositivo è stato effettivamente sviluppato e la cosa migliore è che non utilizza quasi nessuna parte meccanica o elettronica complessa e funziona esclusivamente dalla luce solare diretta (non celle solari).
I ricercatori del Massachusetts Institute of Technology hanno utilizzato una struttura nota come struttura metallica organica (MOF) per raccogliere l'acqua direttamente dall'aria (a livelli di umidità fino al 20%). Questo livello di umidità si trova comunemente nelle regioni più aride del mondo. Il prototipo era in grado di estrarre 2,8 litri di acqua al giorno con un'umidità dell'aria dal 20 al 30%.
Struttura MOF: le palline gialle rappresentano i vuoti nella struttura che raccolgono l'acqua. Fonte: UC Berkeley / Berkeley Lab
I MOF sono strutture reticolari composte da composti organici e particelle metalliche e sono stati popolari sin dalla loro invenzione circa 20 anni fa. A seconda della struttura MOF e dei materiali di partenza, alcune molecole possono essere depositate in modo molto affidabile nei pori di questa struttura. Questi possono essere gas dall'idrogeno al metano. La loro densità di stoccaggio per unità di volume è maggiore rispetto a se i gas fossero compressi in grandi serbatoi cavi. Dalla loro invenzione all'Università della California, Berkeley, sono stati sviluppati oltre 20.000 diversi mandati MOF. Il MOF utilizzato per questo collettore d'acqua è costituito da zirconio e acido adipico, che legano il vapore acqueo.
Nella prima foto potete vedere la costruzione del collettore d'acqua. All'interno ci sono circa 1 kg di cristalli MOF pressati tra lo strato di assorbimento della luce superiore e la piastra del condensatore inferiore. Quando l'aria ambiente passa attraverso il MOF poroso, le molecole d'acqua si attaccano alle superfici interne. La luce solare che entra attraverso una finestra traslucida nella parte superiore del dispositivo riscalda il MOF e sposta l'acqua legata verso il condensatore, che è a temperatura ambiente, attraverso il tubo di calore e il radiatore sotto il dispositivo. Il vapore si condensa e l'acqua scorre nel collettore. Il principio è semplice ed efficace. Se queste proprietà possono essere rese stabili, questa è una vera svolta nell'uso intelligente dell'energia solare senza celle solari fotovoltaiche.
Autore della traduzione Sergey Smyshlyaev
