Добыча воды из воздуха

Как мы знаем, на Марсе существует вода. Однако большая часть найденной там воды находится в твёрдом состоянии – в виде льда; жидкой воды найдено совсем немного – это небольшие и непостоянные солёные речки. Поэтому даже если на Марсе есть какие-то живые организмы, то им приходится весьма и весьма трудно.

Для сравнения можно привести ситуацию на Земле. На нашей планете жидкой и пригодной для питья воды гораздо больше, чем на Марсе, и всё же значительная часть населения не всегда может своевременно получить к ней доступ. И население Земли постоянно растёт, в то время как запасы воды – нет. Поэтому внимание большого количества учёных приковано к возможности получения пресной воды из новых источников.

Проще всего, по-видимому, собирать воду из воздуха. Ведь в атмосфере всегда есть кое-какое количество водяного пара. Например, можно собирать капли воды из тумана. Однако не везде и не всегда появляются туманы. Можно конденсировать капельки воды на охлаждённой поверхности; но делать это можно лишь там, где есть доступ к дешёвому электричеству. Впрочем, вода в этом случае может образовываться и как побочный продукт работы прибора – таковы кондиционеры, наружная часть которых, как известно, оборудована сливом для стекания образовывающейся жидкости. Существует и химический способ добычи воды из воздуха; для этого можно использовать сорбент, который будет поглощать из атмосферы жидкость, а потом сливать её в нужную ёмкость или стол-мойку.

Однако у химического способа есть свои слабые места. Например, сорбент должен быть безопасным для человека, иначе полученную воду придётся подвергать дополнительной очистке. Далее – существует закономерность, по которой чем лучше сорбент вбирает в себя влагу, тем хуже он её отдаёт; для получения всей захваченной жидкости его приходится подвергать разным воздействиям (к примеру, сильному нагреванию), а это предполагает дополнительную трату дефицитных ресурсов и создание слишком сложной конструкции.

Так что самым оптимальным вариантом остаётся разработка устройства для добычи жидкости, которое в своей работе не нуждалось бы ни в чём, кроме солнечного света и самой воды; при этом стоить такое устройство должно достаточно дёшево, чтобы стать доступным для практического применения.

Любопытно, что подходящую конструкцию для добычи воды из воздуха разработали в пустынной стране, а именно – в Саудовской Аравии. Здесь в недавно открытом Научно-технологическом университете имени короля Абдаллы создали полимер, способный на сбор жидкости. Основой для этого полимера послужило очень простое и доступное соединение – хлорид кальция; это вещество способно накапливать столь много жидкости, что может само себя в ней растворить. «Напившийся» порошок хлорида кальция может утечь, и во избежание этого его поместили в гидрогель, созданный на основе полиакриламида. В эту конструкцию добавили нанотрубки из углерода, которые ускоряют нагревание гидрогеля на солнце; за счёт этого соединение быстрее и эффективнее отдаёт накопленную воду.

Исследователи из подручных средств собрали очень простое устройство – ёмкость, в которую положили 35 граммов сухого гидрогеля. Менее чем за сутки оно собрало 37 граммов воды. Главное, что устройство получилось предельно дешёвым: так, конструкция, способная вырабатывать за сутки 3 литра воды, будет стоить менее трёх долларов. Можно ожидать, что в скором будущем такие сборщики воды появятся в каждой квартире там, где люди в этом больше всего нуждаются.