Ученые Российского государственного университета нефти и газа имени И. М. Губкина представили инновационный композитный материал на основе древесной целлюлозы, предназначенный для сбора влаги из атмосферы.
Цель проекта: доступность и масштабируемость
«Основная цель проекта — создание уникального гибридного композита, который не имеет аналогов, но при этом коммерчески доступен и легко масштабируем. Все компоненты должны быть широко доступны для закупки. Это привело нас к идее использовать микрофибриллярную целлюлозу, которую можно получать на деревообрабатывающих предприятиях», — отметили разработчики.
Принцип работы: ночь и день
Материал эффективно поглощает влагу из воздуха ночью и отдает ее днем под воздействием солнечного тепла. Эта разработка открывает путь к созданию экологичных систем обеспечения пресной водой засушливых регионов с высокой влажностью, таких как Крым, Краснодарский край и Астраханская область. Технология успешно прошла полевые испытания и готова к промышленному внедрению.
Устройство инновационного композита
Основу материала составляет микрофибриллированная целлюлоза, формирующая прочный пористый каркас с обширной поверхностью. Для повышения механической прочности на целлюлозные волокна нанесен тонкий слой полистирола. Получившаяся легкая пористая матрица с разнокалиберными порами способна поглощать влагу и выдерживать нагрузку свыше 30 кг. Иерархическая система пор обеспечивает быстрое поглощение атмосферной влаги. Проблема утечки жидкости решена инновационным закреплением поглощающих солей CaCl₂ или LiCl внутри пористой структуры.
Экологичность и эффективность
«Ночью материал впитывает воду, днем, нагреваясь солнцем, полностью отдает накопленную влагу. Для этого достаточно температуры 60-80°C, легко достигаемой под прямыми лучами с помощью линзы. Полученный пар конденсируется в чистую питьевую воду. Материал сохраняет форму и эффективность после множества циклов использования», — подчеркнули в университете.
Установка работает исключительно на солнечной энергии и естественных колебаниях влажности, не требуя электричества или топлива, что делает ее абсолютно экологичной. Важное преимущество — доступность сырья: целлюлоза может производиться из отходов деревообработки. Материал устойчив к микробному обрастанию.
Перспективы внедрения
«Ключевая цель — сделать установку доступной для массового использования в удаленных и труднодоступных районах с дефицитом или высокой стоимостью пресной воды и сложной логистикой. Мы стремимся найти партнеров для масштабирования производства и оказания поддержки там, где это особенно необходимо», — резюмировали авторы проекта.
Источник фото: пресс-служба РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина
Новость подготовлена при поддержке Министерства науки и высшего образования РФ
