Viena sausiausių Žemės vietovių šiandien tampa naujos technologijos išbandymo poligonu: pasirodo, geriamąjį vandenį galima išgauti tiesiogiai iš oro net tada, kai žemė visiškai išdžiūvusi.
Kalifornijos universiteto Berklio chemijos profesorius, 2025 m. Nobelio chemijos premijos laureatas Omaras Yaghi sukūrė įrenginį, galintį iš oro išgauti iki 1000 litrų švaraus geriamojo vandens per parą.
Šį sprendimą įgyvendino jo technologijų bendrovė „Atoco“. Prietaisas veiksmingai dirba net regionuose, kuriuose santykinė oro drėgmė nesiekia 20 procentų, todėl gali tapti gyvybiškai svarbia pagalba vietovėms, susiduriančioms su ypač dideliu vandens trūkumu.
Mokslas už „superkempinės“
Ši pažanga paremta retikulinės chemijos principais – tai sritis, kurios pradininkas yra pats O. Yaghi. Esminis išradimo elementas – metalų ir organinių junginių gardelės (MOF), sintetinės porėtos medžiagos, veikiančios tarsi itin pažangios kempinės.
MOF struktūros suprojektuotos molekuliniu lygmeniu taip, kad turėtų milžinišką vidinį paviršiaus plotą: vos keli gramai tokios medžiagos savo vidumi gali atitikti futbolo stadiono plotą.
Orui tekant per įrenginį, MOF porose sulaikomos vandens molekulės. Medžiagą pašildžius saulės šiluma arba žemos temperatūros šilumine energija, joje sukauptas vanduo išsiskiria garų pavidalu, o vėliau kondensuojasi ir tampa skystu vandeniu.
Skirtingai nei tradiciniai atmosferinio vandens generatoriai, kuriems reikia daug elektros energijos oro vėsinimui, O. Yaghi sukurta sistema gali veikti neprijungta prie elektros tinklo ir naudoti vien saulės šilumą.
Atsparumo katastrofoms priemonė
Šis išradimas pasirodo itin svarbiu metu: Jungtinės Tautos įspėja apie „pasaulinį vandens bankrotą“, kai daugiau kaip 2 mlrd. žmonių neturi saugaus geriamojo vandens. Nors pakrančių regionuose plačiai taikomas jūros vandens gėlinimas, tai daug energijos reikalaujantis procesas, be to, jis palieka sūrių atliekų, galinčių kenkti jūrų ekosistemoms.
O. Yaghi vandens surinktuvas siūlo mobilesnę ir aplinkai draugiškesnę alternatyvą. Maždaug 20 pėdų (apie 6 metrų) ilgio, jūrinio konteinerio dydžio įrenginiai gali būti dislokuojami uraganų nusiaubtose salose arba atokiuose dykumų kaimuose.
Karibuose, kur audros ir uraganai griauna centralizuotą infrastruktūrą, tokie įrenginiai galėtų nedelsiant užtikrinti geriamojo vandens tiekimą nepriklausomai nuo elektros tinklo.
Asmeninis iššūkis, virtęs pasauliniu sprendimu
O. Yaghi motyvacija šiam projektui yra giliai asmeninė. Augdamas pabėgėlių bendruomenėje Jordanijoje, jis gyveno namuose be vandentiekio. Jis dažnai prisimena, kaip kaimynystėje pasklisdavo tylus „šnabždesys“, kad atvažiavo vandens sunkvežimis, ir visi skubėdavo pripildyti talpas, kol vanduo nesibaigė.
„Mokslas jau parengtas – dabar mums reikia drąsos išplėsti šiuos sprendimus“, – yra sakęs jis vieno iš bandymų lauke metu.
Šiuo metu technologija pereina iš laboratorinių prototipų į pramoninio masto įrenginius. Mokslininkas mato ateitį, kurioje atsiras „asmeninis vanduo“ – panašiai kaip saulės baterijos leidžia namams patiems gaminti elektros energiją. MOF pagrindu sukurti įrenginiai ateityje galėtų leisti pavieniams namų ūkiams patiems išgauti geriamąjį vandenį ir taip sumažinti priklausomybę nuo centralizuotų, dažnai pažeidžiamų vandentiekio sistemų.
Profesorius yra vienas iš trijų mokslininkų, neseniai pelniusių 2025 m. Nobelio chemijos premiją už revoliucinius darbus su metalų–organinėmis gardelėmis, atvėrusius naujus kelius švarios energijos ir aplinkosaugos technologijoms.
