Op de natuur geïnspireerd, energie-efficiënt zoetwateropvangsysteem

Universiteit van Waterloo, Ontario, Canada

Mistoogst opgezet. 1. Vochtsensor; 2. Testkamer (3D-printen en lasersnijden); 3. Laadcel; 14. Testoppervlak; 5. Elektronische balans (loadcel 2); 6. Microscopische camera; 7. Vochtige lucht. (Afbeelding:Universiteit van Waterloo)

Een team van onderzoekers ontwerpt nieuwe systemen om waterdamp in de lucht op te vangen en in vloeistof om te zetten. Universiteit van Waterloo Professor Michael Tam en zijn Ph.D. studenten Yi Wang en Weinan Zhao hebben sponzen of membranen ontwikkeld met een groot oppervlak die voortdurend vocht uit hun omgeving opvangen.

Traditioneel wordt zoet water voor consumptie gewonnen uit rivieren, meren, grondwater en oceanen (met behandeling). De huidige technologieën die Dr. Tam, een universitaire onderzoeksstoel op het gebied van functionele colloïden en duurzame nanomaterialen, ontwikkelt, zijn geïnspireerd door de natuur om water uit alternatieve bronnen te winnen, aangezien de wereld voor een serieuze uitdaging staat als gevolg van zoetwaterschaarste.

“Een spinnenweb is een technisch wonder”, zegt Tam. "Water wordt efficiënt opgevangen door het web. De spin hoeft niet naar de rivier te gaan om te drinken, omdat hij vocht uit de lucht opneemt."

Op dezelfde manier hebben Namib-woestijnkevers geen gemakkelijke toegang tot water, maar halen ze water uit de lucht door tegen de wind in te leunen en met hun gestructureerde kogelvrije vesten waterdruppels uit de mist op te vangen. Hierdoor kan het vocht zich ophopen en in hun mond druppelen.

Tam en zijn onderzoeksgroep houden zich bezig met biomimetische oppervlaktetechniek voor duurzame waterwinning. Eén technologie die Tam ontwerpt, heet atmosferisch wateroogst. Om de unieke oppervlaktestructuur van de kever na te bootsen, ontwerpt de onderzoeksgroep van Tam een soortgelijke oppervlaktestructuur met behulp van een cellulose-gestabiliseerde wasemulsie om oppervlakken te fabriceren die kleine waterdruppeltjes aantrekken en snel grotere vrijgeven.

Tam werkt met koolstofvrije materialen, zoals natuurlijke en plantaardige materialen, om duurzame technologieën te ontwikkelen. Zijn onderzoeksgroep ontwikkelt technologieën die waterdruppels opvangen en afstoten door gebruik te maken van de kracht van grensvlakwetenschap en nanotechnologie. Hij heeft met succes superhydrofoob en waterdicht papier ontwikkeld. Hij ontwikkelt ook een slim en afstembaar oppervlak dat water uit de lucht opvangt en deze ontvochtigt met een minimaal energieverbruik.

De volgende stap is het ontwikkelen van een schaalbaar proces om dergelijke oppervlakken te ontwerpen. De voorgestelde zoetwaterproductiesystemen zijn goedkoop, energiezuinig en milieuvriendelijk.

Neem voor meer informatie contact op met Ryon Jones op Dit e-mailadres wordt beveiligd tegen spambots. U heeft Javascript nodig om het te kunnen zien.; 519-888-4567 x36044.