Gel pemanen air bekerja pada tingkat kelembaban rendah

Stempel Waktu: 20 Juni 2022 12
Node Sumber: 1481499

Para peneliti di AS telah merancang gel polimer berkelanjutan yang dapat memanen air dalam jumlah besar dari udara sekitarnya, bahkan dalam kondisi kelembaban rendah. Dibuat oleh Youhong Guo dan rekan-rekannya di University of Texas di Austin, bahan berbiaya rendah ini menggabungkan serat tanaman yang menyerap air dengan selulosa, yang mengeluarkan air saat dipanaskan.

googletag.cmd.push (function () {googletag.display ('div-gpt-ad-3759129-1');});

Banyak bagian dunia mengalami beberapa tingkat kelangkaan air dan masalah ini diperkirakan akan meningkat seiring dengan meningkatnya pemanasan global. Mengekstraksi kelembapan langsung dari atmosfer dapat memberi jutaan orang akses vital ke air bersih. Para peneliti telah mengembangkan berbagai bahan berpori yang berbeda yang dapat menangkap dan melepaskan kelembapan sesuai permintaan – tetapi bahan ini seringkali membutuhkan kondisi yang lembap. Di daerah lahan kering, yang sekarang menjadi rumah bagi lebih dari sepertiga populasi dunia, teknik yang ada mengalami kekurangan penyerapan air dan permintaan energi yang tinggi.

Untuk mengatasi tantangan ini, tim Guo mengembangkan bahan polimer baru, yang mengandung hibrida gom konjak (KGM) – serat nabati yang banyak digunakan dalam masakan Asia – dan hidroksipropil selulosa (HPC). Matriks polimer ini juga mengandung larutan litium klorida yang tersebar merata – garam penahan kelembapan.

Area permukaan yang luas

Di dalam material, KGM hidrofilik memiliki struktur berpori secara hierarkis. Ini menyediakan area permukaan pengumpulan air yang besar, sementara juga memungkinkan uap air melewati struktur dengan cepat. Saat dipanaskan, HPC mengalami perubahan fase, dan serat polimernya yang sebelumnya lurus berkontraksi menjadi bentuk bengkok amorf. Dalam prosesnya, setiap uap air dalam serat KGM dilepaskan dengan cepat.

Guo dan rekan telah menunjukkan bahwa dalam 14-24 siklus pengambilan dan pelepasan air dalam kondisi kering, 1 kg gel dapat menghasilkan lebih dari 6 liter air per hari dalam kelembaban relatif 15%. Pada kelembaban relatif 30%, hingga 13 liter per hari dapat diproduksi.

Para peneliti juga menunjukkan bahwa polimer dapat dengan mudah diproduksi melalui metode pengecoran yang mudah digunakan, di mana prekursor gel yang mengandung ketiga bahan dicampur dan dituangkan ke dalam cetakan. Setelah 2 menit, campuran dibekukan-kering dan dikupas dari cetakan, siap digunakan langsung.

Selain itu, ketiga bahan tersebut berlimpah dan dapat diperoleh secara berkelanjutan. Secara keseluruhan, harga bahan-bahannya hanya $2 per kilogram. Tim Guo berharap dengan biaya rendah dan kesederhanaan produksi akan membuat gel dapat diproduksi secara komersial. Mereka memperkirakan bahwa jumlah air yang jauh lebih besar dapat segera dipanen dengan membuat film yang lebih tebal dan memasukkan lapisan penyerap ke gel.

Penelitian tersebut dijelaskan dalam Alam Komunikasi.

Pos Gel pemanen air bekerja pada tingkat kelembaban rendah muncul pertama pada Dunia Fisika.

Stempel Waktu:

Lebih dari Dunia Fisika