Methoden zur Wassergewinnung aus Luft. Ein neues Gerät zum Sammeln von Wasser aus der Luft: günstig und effektiv. Vorteile von atmosphärischem Wasser

Name des Erfinders: Ladygin A.V.
Name des Patentinhabers: Gesellschaft mit beschränkter Haftung „Adequate Technologies“
Postadresse: 119435, Moskau, Nowodewitschi pr-d, 2, Wohnung 70, A.V. Ladyginu
Patentstartdatum: 1999.08.05

Die Erfindung betrifft Verfahren zur autonomen Beschaffung frisches Wasser Trinkqualität vor Umgebungsfeuchtigkeit atmosphärische Luft und kann im Alltag und bei Bedarf eingesetzt werden nationale Wirtschaft. Das technische Ergebnis der Erfindung ist die Produktion von Süßwasser in Abwesenheit oder Unzugänglichkeit seiner traditionellen Quellen. Bei der Methode wird ein wasserdampfhaltiger Luftstrom erzeugt, der Luftstrom künstlich gekühlt und der Wasserdampf kondensiert. Das entstehende Frischwasser-Kondensat wird einem Wassersammelbehälter zugeführt und gekühlte Luft wird dem Kondensator zugeführt, um den Betriebsmodus des Kältegeräts sicherzustellen. Der gebildete Luftstrom wird unter Bedingungen durch den Luftansaugfilter geleitet Umfeld Mit relative Luftfeuchtigkeit von 70 bis 100 % und einer Temperatur von +15 bis +50 °C und dann durch ein elektrostatisches Feld. Die dabei entstehende gekühlte Luft wird durch die Verbindungsschürze dem Kondensatorkühler zugeführt, wobei das durch den Kühler strömende Luftvolumen unter der Bedingung von 20 g Feuchtigkeit pro 1 m 3 Luft und einer durchschnittlichen Tagesleistung der Anlage bis zu 250 l beträgt /Tag liegt im Bereich von 12-13.000 m 3 pro Tag.

BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Die Erfindung betrifft Verfahren zur autonomen Gewinnung von Frischwasser in Trinkwasserqualität aus der Feuchtigkeit der umgebenden atmosphärischen Luft und kann im Alltag zur Deckung des Bedarfs der Bevölkerung an gereinigtem Wasser eingesetzt werden Wasser trinken sowie für die Bedürfnisse der Volkswirtschaft während ihrer industriellen Nutzung.

Derzeit ist die Bereitstellung von Frischwasser in Abwesenheit oder Unzugänglichkeit traditioneller Quellen sehr dringend.

Einer von mögliche Methoden Die Lösung des Problems ist die Kondensation des in der atmosphärischen Luft enthaltenen Wassers.

So ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Entfernen von Wasser aus Luft bekannt, bei dem Wasser durch Wiederholen eines vierstufigen Zyklus aus der Luft entfernt wird. In der ersten Stufe wird der Wärmespeicherkondensator mit von außen zugeführter Kaltluft gekühlt und mit einem Reagenz angefeuchtet, das die Hygroskopizität erhöht. In der zweiten Stufe wird das Wasser mit einem erhitzten Luftstrom aus dem angegebenen Reagenz entfernt Sonnenstrahlung, und zum Wärmespeicherkondensator bringen. In der dritten Stufe wird ein zusätzlicher Wärmespeicherkondensator mit von außen kommender Luft gekühlt und mit einem Reagenz angefeuchtet, das die Hygroskopizität erhöht. In der vierten Stufe wird Wasser aus dem angegebenen Reagenz mit durch Sonnenenergie erhitzter Luft entfernt / Französisches Patent N 2464337, Klasse. E 03 B 3/28, 1981/.

Ohne die Vorteile dieses Verfahrens und der Vorrichtung zu seiner Durchführung zu schmälern, muss dennoch auf seine komplexere Umsetzung hingewiesen werden.

Es gibt ein bekanntes Verfahren und eine bekannte Vorrichtung zur Gewinnung von Wasser aus atmosphärischer Luft, zu denen je nach Klasse ein Luft-Wasser-Generator gemäß US-Patent N 5203989 gehört. E 03 B 3/28, 1987.

Gemäß diesem Patent wird ein Wasserdampf enthaltender Luftstrom gebildet, dieser auf eine Temperatur unter dem Taupunkt abgekühlt, der Wasserdampf zu Wasser kondensiert und die dehydrierte Luft in die Atmosphäre abgegeben.

Die bekannte Vorrichtung enthält ein Gehäuse, in dem eine Kältemaschine und ein Mittel zum Transport eines Luftstroms eingebaut sind. Unterteil Das Gehäuse steht mit dem Kondensatsammler in Verbindung.

Beim Pumpen eines wasserdampfhaltigen atmosphärischen Luftstroms kondensieren diese am Kühlelement der Kältemaschine und kühlen gleichzeitig den in die Atmosphäre abgegebenen Luftstrom.

Das bekannte Verfahren und die bekannte Vorrichtung zeichnen sich durch eine geringe Effizienz bei der Nutzung der Kühlleistung der Kältemaschine aus, da insbesondere bei niedriger Luftfeuchtigkeit nur ein geringer Teil davon für die Kondensation von Wasserdampf genutzt wird. Dabei Großer Teil Die Kühlkapazität wird für die Kühlung der in die Atmosphäre abgegebenen dehydrierten Luft aufgewendet.

Es gibt ein bekanntes Verfahren zum Extrahieren von Wasser aus Luft /WO, 93/04764, Klasse. E 03 B 3/28, 1993/, das darin besteht, einen Wasserdampf enthaltenden Luftstrom zu bilden, den Luftstrom in einem Abschnitt des zweiten Stroms künstlich zu kühlen und die Wärmeübertragung zwischen Teilen des Luftstroms zu organisieren, die sich auf beiden Seiten des künstlichen befinden Kühlabschnitt. Sie kondensieren Wasserdampf in dem Teil des Luftstroms, dessen Temperatur unter dem Taupunkt liegt, und geben die dehydrierte Luft an die Atmosphäre ab.

IN bekannte Methode Es erfolgt eine einmalige Vorkühlung des einströmenden Luftstroms durch den ausströmenden Luftstrom, was die Effizienz der Nutzung der Kühlleistung der Kältemaschine verbessert.

Gleichzeitig erzeugt die komplexe Flugbahn des Luftstroms einen großen gasdynamischen Widerstand.

Eine bekannte Anlage zur Erzeugung von Frischwasser aus feuchter Luft, die Sonnenenergie nutzt /DE 3313711, Klasse. E 03 B 3/28, 1984/.

Durch den von Sonnenkollektoren gewonnenen Strom erzeugt die Kühleinheit Kälte, die am Verdampferwärmetauscher abgegeben wird. Feuchte Luft wird von einem Ventilator durch den Luftkanal geblasen, in dem sich der Verdampfer befindet. Durch den Kontakt mit der Oberfläche des Verdampferwärmetauschers kühlt sich die Luft ab, der darin enthaltene Dampf wird gesättigt, kondensiert teilweise an der Oberfläche des Wärmetauschers und strömt in den Wassersammler.

Die Nachteile dieser Anlage sind hoher Energieverbrauch und geringe Produktivität.

Es ist eine Anlage bekannt, in der Kälte für die Nachtnutzung gespeichert wird /EP 0430838, Klasse. E 03 B 3/28, 1991/.

Tagsüber wird Strom aus Sonnenkollektoren an die Kühleinheit geliefert, die Kälte erzeugt. Über ein Ventil wird die Kühleinheit mit einem wärmeisolierten Behälter verbunden. Die darin enthaltene Flüssigkeit wird mit einer Hydraulikpumpe durch das Kühlaggregat gepumpt und abgekühlt, wodurch sich Kälte im wärmeisolierten Behälter ansammelt. Anschließend wird der wärmeisolierte Behälter über ein Ventil vom Kühlaggregat getrennt und an den Wärmetauscher-Kondensator angeschlossen. Wenn die Luftfeuchtigkeit einen Wert nahe 100 % erreicht, schalten sich die Hydraulikpumpe und der Lüfter ein. Mit ihrer Hilfe kalte Flüssigkeit und feuchte Luft durch einen Kondensator geleitet. Der in der Luft enthaltene Wasserdampf kondensiert an ihrer Oberfläche, die darin enthaltenen Tröpfchen werden von einem Tropfenabscheider aufgefangen und die eingefangene Feuchtigkeit fließt in den Wassersammler.

Der Nachteil dieser Anlage besteht in der Notwendigkeit, Energie zu verbrauchen, und in der fehlenden Autonomie während des Betriebs der Anlage.

Es ist eine Vorrichtung zur Erzeugung von Frischwasser bekannt, die eine Wärmeaustauschfläche enthält, an der Feuchtigkeit aus der äußeren atmosphärischen Luft kondensiert und das anfallende Kondensat in einem Behälter zum Auffangen von Kondensat gesammelt wird. Das Gerät enthält einen Windenergiegenerator, der eine Umwälzeinheit antreibt, die Wärme abführt. Die Wärmeaustauschfläche und der Windenergiegenerator sind schwimmend angeordnet unterstützende Struktur. Die Zirkulationseinheit, die Wärme abführt, verfügt über einen Wärmetauscher, der in einem bestimmten Abstand unter der Wasseroberfläche angeordnet ist, um die Kälte der tiefen Wasserschichten zu nutzen / Deutsche Anmeldung N 3319975, Kl. E 03 B 3/28, 1984/.

Der Nachteil dieses Geräts ist das Vorhandensein eines Windenergiegenerators, was zu einer Komplexität der Konstruktion führt, die Betriebszuverlässigkeit verringert und die Wartung erschwert. Anwendung geschlossenes System Die Zirkulation des Kühlwassers und die Lage des Wärmetauschers innerhalb der Eintauchtiefe der schwimmenden Stützstruktur ermöglichen keine Kühlung des zirkulierenden Wassers niedrige Temperaturen, was die Effizienz des gesamten Geräts verringert und seine hohe Leistung nicht zulässt.

Es ist eine Vorrichtung zur Taukondensation bekannt, die einen Träger enthält, auf dem sich eine Kondensationsfläche befindet. Die Oberfläche ist vom Boden elektrisch isoliert, wodurch eine elektrostatische Aufladung der Oberfläche entsteht. Unter bestimmten Klimabedingungen Feuchtigkeit in der Luft kondensiert an der Oberfläche. Es gibt einen Sammelbehälter, in den Kondensat von der Oberfläche fließt, sowie eine Vorrichtung zum Pumpen von Kondensat in den Tank. Bei einem der Designs ist die Kondensationsfläche in Form einer Vertikalen ausgeführt Metallblech, und der Kollektor ist ein Kanal entlang der Kante des Blattes. Für die Montage im Wind kann das Blech um die Stütze gedreht werden. In einer anderen Ausführung hat die Kondensationsfläche die Form eines umgekehrten Kegels, der in dreieckige Segmente unterteilt ist. Durch Rippen kann die Oberfläche vergrößert werden. Der Tank, der unterirdisch installiert werden kann, kann über eine Plastiktüte aus durchlässigem Material verfügen. Der Beutel wird am unteren Ende der Kondensatzuleitung vom Sammler /GB 1603661, Klasse angebracht. E 03 B 3/28, 1981/.

Allerdings ist dieses Gerät aufgrund seines hohen Metallverbrauchs nicht effizient genug für den Betrieb.

Am nächsten technische Lösung Bei der beanspruchten Merkmalskombination handelt es sich um ein Verfahren zur Gewinnung von Wasser aus Luft, das darin besteht, einen wasserdampfhaltigen Luftstrom zu bilden, den Luftstrom künstlich abzukühlen, Wasserdampf zu kondensieren und das dabei entstehende Frischwasser-Kondensat in einen Wassersammelbehälter /RU einzuspeisen 2081256, Klasse. E 03 B 3/28, 1997/.

Ohne die Vorteile des nächstgelegenen Verfahrens und der Vorrichtung zu seiner Umsetzung zu schmälern, ist das beanspruchte Verfahren immer noch das industriell am besten anwendbare, da es im Vergleich zu bekannten eine Reihe von Vorteilen aufweist traditionelle Wege und Anlagen zu deren Durchführung zur Gewinnung von Wasser aus der Luft, nämlich:

Produziert hochwertiges (Regen-)Wasser, das lange gespeichert werden kann;

Bietet Umweltsauberkeit Betrieb;

Die Anlage zur Durchführung des Verfahrens ist transportabel, einfach und langlebig im Betrieb, hat ein Gewicht von 60 kg, geringe Abmessungen und geringe Kosten.

Das Ziel der Erfindung besteht darin, Frischwasser zu erhalten, ohne dass herkömmliche Kondensationsquellen für in der atmosphärischen Luft enthaltenes Wasser vorhanden sind oder nicht zugänglich sind.

Das Problem wird dadurch gelöst, dass bei dem Verfahren zur Gewinnung von Wasser aus Luft ein wasserdampfhaltiger Luftstrom gebildet, der Luftstrom künstlich gekühlt, der Wasserdampf kondensiert und das dabei entstehende frische Kondenswasser einem Sammelbehälter zugeführt wird Wasser und gekühlte Luft - zum Kondensator, um den Betriebsmodus des Kühlgeräts sicherzustellen, wird der erzeugte Luftstrom durch den Lufteinlassfilter unter Umgebungsbedingungen mit relativer Luftfeuchtigkeit von 70 bis 100 % und einer Temperatur von +15 bis +50 °C geleitet C, und dann wird die resultierende gekühlte Luft durch ein elektrostatisches Feld durch die Verbindungsschürze dem Kondensatorkühler zugeführt, wobei das durch den Kühler strömende Luftvolumen unter der Bedingung von 20 g Feuchtigkeit pro 1 m 3 Luft und dem durchschnittlichen Tageswert liegt Die Produktivität der Anlage bis zu 250 l/Tag liegt im Bereich von 12-13.000 m 3 pro Tag.

Das Verfahren wird wie folgt durchgeführt: Ein Strom aus atmosphärischer Luft, die Wasserdampf enthält, wird zwangsweise gebildet, beispielsweise durch einen Ventilator, der, nachdem er durch den Lufteinlassfilter strömt, ein elektrostatisches Feld mit einer Stärke erzeugt elektrisches Feld E=1,5 V, gelangt in den Kondensator, wo es unter den Taupunkt abgekühlt wird. Das entstehende frische Kondenswasser fließt über die Wanne in einen Wasserauffangbehälter. Durch die Verbindungsschürze wird dem Kondensatorkühler gekühlte Luft zugeführt, um den Betrieb des Kühlgeräts sicherzustellen.

Der normale Betrieb des Verfahrens zur Wassergewinnung aus Luft erfolgt unter folgenden grundlegenden Umgebungsbedingungen:

Relative Luftfeuchtigkeit von 70 bis 100 %;

Temperatur von +15 bis +50 o C.

Eine effizientere Produktion von Wasser aus der Luft erfolgt in einer Umgebung mit erhöhtem Wasserverbrauch absolute Feuchtigkeit Luft und erhebliche tägliche Temperaturschwankungen.

Die begrenzenden (nicht funktionierenden) Bedingungen des Verfahrens zur Gewinnung von Wasser aus der Luft und der Anlage zur Durchführung des Verfahrens, unter denen sein Betrieb eingestellt werden muss, sind:

Absinken der Umgebungstemperatur unter +15 °C;

Anstieg der Umgebungstemperatur über +50 o C;

Absinken der Luftfeuchtigkeit unter 70 % bei +20 o C;

Eine Erhöhung des Staubgehalts in der Umgebungsluft über 0,5 g/m 3;

Abweichung des Kondensatorkörpers von der Vertikalen um einen Winkel von mehr als 5°.

Wenn die Wassergewinnung direkt am Meer, in einem Nadelwald oder auf einer Blumenwiese erfolgt, hat das entstehende Wasser heilende Eigenschaften.

Die Mineralisierung des entstehenden Wassers wird auf zwei Arten erreicht. Einfache Mineralisierung: Legen Sie ein Stück Kalkstein in eine Schale oder einen Behälter, um Wasser aufzufangen, und ersetzen Sie den Kalkstein alle fünf Jahre. Komplexe Mineralisierung (um eine programmierbare zu erstellen mineralische Zusammensetzung) - durch die Einführung eines Mikroprozessors und Behältern mit Salzen in das Design.

BEANSPRUCHEN

Ein Verfahren zur Gewinnung von Wasser aus Luft, das darin besteht, einen Wasserdampf enthaltenden Luftstrom zu bilden, den Luftstrom künstlich abzukühlen, den Wasserdampf zu kondensieren und das dabei entstehende frische Kondensatwasser einem Wassersammelbehälter und die gekühlte Luft dem Kondensator zuzuführen Gewährleistung der Betriebsweise des Kältegeräts, dadurch gekennzeichnet, dass der erzeugte Luftstrom bei Umgebungsbedingungen mit relativer Luftfeuchtigkeit von 70 bis 100 % und einer Temperatur von +15 bis +50 °C durch den Luftansaugfilter und anschließend durch einen Elektrostatikfilter geleitet wird Feld, die resultierende gekühlte Luft wird durch die Verbindungsschürze dem Kondensatorkühler zugeführt, während das durch den Kühler strömende Luftvolumen unter der Bedingung von 20 g Feuchtigkeit pro 1 m 3 Luft und der durchschnittlichen täglichen Produktivität der Anlage steigt bis 250 l / Tag liegt im Bereich von 12 - 13 Tausend m 3 pro Tag.

Wenn Sie sich jemals darin befunden haben extreme Bedingungen Bleiben Sie, vielleicht kennen Sie das Problem der Wasserentnahme. Reisende können beispielsweise in eine Situation geraten, in der das Wasser ausgeht und es weder einen Fluss noch eine Quelle in der Nähe gibt. Und jeder weiß aus der Kindheit, dass ein Mensch ohne Nahrung viel länger leben kann als ohne Wasser. Wenn Sie längere Zeit ohne Wasser sind, erhalten Sie möglicherweise keine Hilfe.

Es gibt jedoch eine Möglichkeit, etwas Wasser aus der Luft zu gewinnen, da es kondensieren kann. Um die Wassermenge zu erhalten, die ausreicht, um den Körper funktionsfähig zu halten, müssen Sie ein spezielles Gerät bauen. Es besteht aus den Gegenständen, die Sie normalerweise auf Reisen mitnehmen. Ein Brennwertgerät bauen Du wirst brauchen:

Schaufel
Ein Stück Polyethylen
Ein dünner Schlauch, der in Infusionen verwendet wird
Steine

Bauphasen

Wasser aus der Luft kondensiert lange Zeit. Es kann mehr als einen Tag dauern, bis ein halber Liter Wasser gesammelt ist. Daher wird empfohlen, mehrere solcher „Wasserfallen“ zu bauen. Nachts läuft der Kondensationsprozess viel schneller ab als tagsüber – Polyethylen kühlt schnell ab, der Boden darunter jedoch nicht.

Vor fünf Jahren erfand der israelische Rentner Arkady Levin eine Wunderpfeife, mit der man täglich 100 bis 500 Liter Wasser allein aus der Luft gewinnen kann.
Video:
Elektrische Energie wird in zwei Fällen genutzt:
1. Kondensatpumpe starten
2. Starten eines Ventilators, der bei ruhigem Wetter Zugluft erzeugt
Das Design besteht aus einem 12 Meter langen Rohr mit einem Durchmesser von etwa einem Meter, in dem sich ein spiralförmiger Lüftungsschacht befindet
Der Temperaturunterschied an der Oberfläche und in der Tiefe führt zur Kondensation von Wasser aus der Luft, das nach oben zugeführt wird. „Dieses Kondensat ist reiner als destilliertes Wasser, das wir hier in Geschäften verkaufen – Experten haben das getestet. Die tragbare Version meines Geräts liefert etwa 10 Liter Wasser pro Tag und passt in einen Rucksack. Das ist für die Armee geeignet, für Touristen, für Geologen, für Massen von Menschen verschiedene Berufe die gezwungen sind, sich auf eigenen Beinen im Gelände fortzubewegen und Schwierigkeiten haben, große Flüssigkeitsvorräte zu transportieren“, bemerkte Levin.
„Unsere Technologie basiert auf der Methode, einen ewigen Kühlschrank zu nutzen, der den Boden der Erde darstellt“, erklärt der Autor der Innovation. - In einer Tiefe von mehreren Metern unter der Bodenoberfläche sinkt die Temperatur recht stark. Wenn man beispielsweise einen Brunnen in zwei Metern Tiefe bohrt, ist die Temperatur in dieser Tiefe bereits 7 Grad niedriger als an der Oberfläche. In diesem natürlichen Kühlschrank muss ein Behälter, im Wesentlichen ein Rohr, platziert werden, an dessen Innenfläche Bedingungen für die Kondensation von Dämpfen geschaffen werden.
- Kann das irgendwo gemacht werden?
- Überall und natürlich auch in Israel.
Als Referenz: Es gibt drei Temperaturzonen des Bodens. Der erste liegt in einer Tiefe von bis zu 2 Metern, wo sich die Temperatur im Laufe des Tages ändert. Die zweite liegt zwischen 2 und 8 Metern, wobei sich der Temperaturhintergrund zu jeder Jahreszeit ändert: Winter, Frühling, Sommer, Herbst. Der dritte beginnt in einer Tiefe von etwa 8 Metern, wo die Temperatur immer praktisch konstant ist. So war es vor tausend Jahren.
„Genau diese konstante Zone interessiert uns“, betonte der Gesprächspartner. - Wir arbeiten hauptsächlich mit ihr. Vor etwa einem Jahr wurden drei Brunnen mit einer Tiefe von jeweils 12 Metern gebohrt, wir haben sie mit Rohren ausgestattet und mit der Forschung begonnen. Hauptidee Tatsache ist, dass sich in dieser Entfernung von der Oberfläche der natürliche Kühlschrank befindet und wir nach kostenloser Kälte suchten.
Levin zeigt mir eine Tabelle, aus der hervorgeht, dass es beispielsweise bei einer Oberflächentemperatur von 30 Grad Celsius und einer Luftfeuchtigkeit von 70 Prozent ausreicht, die Luft um nur 6 Grad abzukühlen, um daraus 21,3 Gramm Wasser zu gewinnen Kubikmeter Luft pro Stunde.
- Wenn wir also 100 Kubikmeter Luft antreiben, können wir 2,1 Liter pro Stunde erreichen. Wenn es draußen 45 Grad hat, was in Israel im Hochsommer keine Seltenheit ist, dann kann man bei gleicher Luftfeuchtigkeit aus denselben 100 Kubikmetern Luft 4,5 Liter Wasser gewinnen.
- Sie sagen, die Luft muss ausgetrieben werden... Aber dafür braucht man Motoren, Pumpen und andere energieintensive Geräte.
- Du bist recht. In der Regel werden bis zu 70 Prozent der Energie für die Kältegewinnung aufgewendet. Bei uns sind diese 70 Prozent also kostenlos. Sie sind unter der Erde. Und dort, in der Tiefe, ist die Kälte natürlich und daher kostenlos. Wie ich bereits sagte, verwandelt sich die mit Feuchtigkeit gesättigte Luft unterhalb des Taupunktes in die gewünschte Feuchtigkeit.
- Wie sieht es mit den restlichen 30 Prozent der Energiekosten aus?
- Schauen Sie sich die benachbarte Anlage an: Luft wird durch einfache kommerziell hergestellte Turbinen, die vom Wind angetrieben werden, in die Brunnen gepumpt. Auch Solarenergie kann genutzt werden. Lediglich zum Abpumpen des in den Rohren unter der Erde angesammelten Wassers wird Strom benötigt, was jedoch einige Sekunden dauert.

Sie können keinen Saft aus einem Stein pressen, aber Sie können Wasser aus einem Wüstenhimmel holen, dank eines neuen Geräts, das ... Sonnenlicht zum Absaugen von Wasserdampf aus der Luft auch bei geringer Luftfeuchtigkeit. Das Gerät kann bis zu 3 Liter Wasser pro Tag produzieren und laut Forschern soll die Technologie in Zukunft noch effizienter werden. Dies bedeutet, dass Häuser in trockenen Gebieten bald eine Quelle davon haben könnten sauberes Wasser An Solarbatterie, was dazu beitragen wird, den Lebensstandard der Bevölkerung deutlich zu verbessern.

In der Atmosphäre befinden sich etwa 13 Billionen Liter Wasser, was 10 % des gesamten Süßwassers in den Seen und Flüssen unseres Planeten entspricht. Im Laufe der Jahre haben Forscher Technologien zur Kondensierung von Wasser aus der Luft entwickelt, aber die meisten davon benötigen unverhältnismäßig viel Strom, sodass sie in Entwicklungsländern wahrscheinlich nicht von den meisten genutzt werden.

Um eine universelle Lösung zu finden, wandten sich Forscher unter der Leitung von Omar Yaghi, einem Chemiker an der University of California in Berkeley, einer Familie kristalliner Pulver zu, den sogenannten Metal Organic Frameworks (MOFs). Yagi entwickelte vor etwa 20 Jahren die ersten MOF-Kristalle, die dreidimensionale Netzwerke bilden. Die Struktur dieser Netzwerke basiert auf Metallatomen und klebrige Polymerpartikel verbinden die Zellen miteinander. Durch das Experimentieren mit organischen und neoorganischen Stoffen können Chemiker etwas schaffen Verschiedene Arten MOF und steuern, welche Gase mit ihnen reagieren und wie fest sie bestimmte Substanzen festhalten.

In den letzten zwei Jahrzehnten haben Chemiker mehr als 20.000 MOFs synthetisiert, jedes mit einzigartigen Eigenschaften zum Einfangen von Molekülen. Beispielsweise haben Yagi und andere kürzlich MOFs entwickelt, die Methan absorbieren und dann abgeben, was sie zu einer Art Gastank mit hoher Kapazität macht Fahrzeug, betrieben mit Erdgas.

Im Jahr 2014 synthetisierten Yagi und Kollegen MOF-860 auf Zirkoniumbasis, das selbst bei niedriger Luftfeuchtigkeit hervorragend Wasser absorbieren konnte. Dies führte ihn zu Evelyn Wang, einer Maschinenbauingenieurin am Massachusetts Institute of Technology in Cambridge, mit der er zuvor an einem Projekt zur Verwendung von MOFs für die Autoklimatisierung gearbeitet hatte.

Das von Wang und ihren Studenten entwickelte System besteht aus einem Kilogramm staubartiger MOF-Kristalle, die in eine dünne Schicht aus porösem Kupfer gepresst werden. Dieses Blatt wird zwischen dem Lichtabsorber und der Kondensatorplatte in der Kammer platziert. Nachts wird die Kammer geöffnet, sodass Umgebungsluft durch das poröse MOF diffundieren kann und Wassermoleküle daran haften bleiben. Innenflächen, sammeln sich in Achtergruppen und bilden winzige kubische Tröpfchen. Am Morgen ist die Kammer geschlossen und Sonnenlicht dringt durch ein Fenster oben auf dem Gerät ein, erhitzt das MOF und gibt Wasser frei, das die Tröpfchen in Dampf umwandelt und zu einem kühleren Kondensator transportiert. Der Temperaturunterschied und hohe Luftfeuchtigkeit Innerhalb der Kammer wird der Dampf gezwungen, in der Form zu kondensieren flüssiges Wasser, das in den Kollektor tropft. Die Anlage funktioniert so gut, dass sie bei Dauerbetrieb täglich 2,8 Liter Wasser aus der Luft entzieht, berichten das Team aus Berkeley und MIT heute.

Es ist erwähnenswert, dass die Installation noch Raum für Wachstum hat. Erstens kostet Zirkonium 150 US-Dollar pro Kilogramm, was Wasseraufbereitungsgeräte zu teuer macht, um in Massen hergestellt und für bescheidene Mengen verkauft zu werden. Laut Yagi hat seine Gruppe bereits erfolgreich ein wassersammelndes MOF entwickelt, das Zirkonium durch 100-mal billigeres Aluminium ersetzt. Damit könnten künftige Wassersammler nicht nur dazu geeignet sein, den Durst der Menschen in trockenen Gebieten zu stillen, sondern vielleicht sogar zur Wasserversorgung von Bauern in der Wüste.

Ich präsentiere Ihnen Ihre Aufmerksamkeit interessanter Artikel auf den ich zufällig gestoßen bin und den ich hier poste. Die Seite, von der es gespeichert wurde, hieß magov.net, aber ich habe es dort nie gefunden. Daher veröffentliche ich den Text des Artikels und der Diagramme:
„Das Wasserproblem ist persönliche Handlung, auf der Datscha, in der Genossenschaft ist keine Seltenheit. Selbst eine Genossenschaft kann es sich nicht immer leisten, eine Wasserleitung zu verlegen oder einen Brunnen zu bohren. Günstiger und sinnvoller ist das Graben eines Brunnens kaum.
Gibt es einen Ausweg aus dieser Situation?
Es gibt eine, die ganz einfach und zuverlässig ist.
Eine Pyramide aus Schutt wird darauf gegossen Betonsockel. Tagsüber in warme Zeit Jahr wird der Schotter durch direkte Sonneneinstrahlung und warme Luftströme erhitzt. Nachts kondensiert der in der Atmosphäre enthaltene Wasserdampf am abgekühlten Kies und das Wasser fließt in die Aussparung des Fundaments und dann durch das Auslassrohr zur Sammelstelle.
Die Höhe der Pyramide wird je nach Wasserbedarf ausgewählt.
Ungefähr bei einer Höhe von 2,5 m pro Tag kann eine solche Konstruktion je nach Luftfeuchtigkeit und täglichen Temperaturschwankungen 150 bis 350 Liter Wasser liefern, was praktisch jeden Haushalt bzw. jeden Haushalt versorgt Landhausgebiet.
Um die Pyramide zu füllen, ist es besser, großen Schotter (Kies) mit einer Größe von 5-7 cm zu nehmen. dann wird die gesamte Struktur frei mit warmer Luft durchströmt.
Zerkleinerter Granit kann als der ultimative Traum angesehen werden.
Zum Aufschütten von Schotter auf eine Pyramidenbasis wird es verwendet Metallkorpus, das auf dem Fundament installiert wird und dessen Kanten entlang dieses ausgerichtet werden.
Nach Abschluss der Formung kann ein verzinktes Metallgitter darüber gespannt werden, um ein Verrutschen des Schotters zu verhindern.
Die Höhe des Fundaments wird nach den Wünschen und materiellen Möglichkeiten des Eigentümers gewählt. Es muss jedoch stark genug sein, um das Gewicht des Schottersteins zu tragen.
Um zu vermeiden, dass das Fundament für den Wasserabfluss zu hoch wird, ist es am besten, die Pyramide auf einem Hügel zu errichten, sofern sich auf dem Gelände oder in der Nähe ein solcher befindet.
Eine an den Rändern der Welt ausgerichtete Pyramide heilt und normalisiert zusätzlich zur Wasserkondensation den gesamten umgebenden Raum.
Wenn es biopathogene Zonen gibt, werden diese neutralisiert;
Das in der Pyramide gewonnene Wasser wird für Menschen, Pflanzen und Tiere heilend sein.
Wenn das Wasser aus diesem Kondensator zum Trinken und Kochen verwendet wird, was sehr wünschenswert ist, sollten vor dem Befüllen der Pyramide die Basis des Fundaments und der gesamte Schotter gründlich mit Wasser gespült und das entstehende Wasser durchgeleitet werden ein mechanischer Filter.
Damit diese Struktur den größtmöglichen Nutzen bringt, sollte sie in Übereinstimmung mit allen Proportionen gebaut werden, die in Tabelle 1 für die wahrscheinlichsten Abmessungen der Pyramide angegeben sind.
Wenn jemand den Wunsch und die Möglichkeit hat, neben der Pyramide ein Becken zu bauen, in dem Wasser fließen soll, dann wird es kaum möglich sein, einen solchen Komplex zu überschätzen.
Ein morgendliches Bad in Wasser, das mit der Energie der Pyramide gesättigt ist, wird für den Rest Ihres Lebens alle Ärzte und Medikamente ersetzen.
Als Pool kann eine gewöhnliche Badewanne verwendet werden, die an der Nordseite der Pyramide installiert ist.
Es wird dringend empfohlen, die Pyramide selbst auf der Südseite im Verhältnis zum Haus bzw. zu errichten Landhausbau.
Um Geld, Material, Bauzeit und Platz zu sparen, kann die Pyramide einzeln auf mehreren Grundstücken errichtet werden.
Zu Regenwasser nicht auf die Struktur gefallen ist, empfiehlt es sich, darüber eine Überdachung aus transparentem Material (Glasfaser, Folie, Glas) anzufertigen.