Da 2,5 milijarde ljudi, odnosno otprilike jedna trećina žitelja našeg planeta živi na područjima zahvaćenim nestašicom vode, kao i da je dobivanje vode kondenzacijom iz zraka moguće već godinama, i nisu neke pretjerano nepoznate činjenice. Nije neka novost ni da će prema procjenama UN-a tijekom samo dvadesetak godina čak pedeset posto svjetske populacije, ponajprije zbog klimatskih promjena koje nam ne idu u prilog, imati problema s nedostatkom (pitke) vode. Međutim, uređaj veličine mikrovalne pećnice koji tijekom jednog dana doslovce samo iz zraka može proizvesti između sedam i deset litara pitke vode, makar se nalazili i usred pustinje, nešto je što ipak predstavlja svojevrsnu revoluciju uz pomoć koje bi se broj onih kojima pitka voda nije dostupna napokon mogao početi spuštati umjesto povećavati.
– Do prije nekoliko godina jedini način za proizvodnju vode iz zraka u uvjetima niske vlažnosti bilo je korištenje električnih odvlaživača zraka koji su zbog velike potrošnje energije u biti proizvodili veoma skupu vodu. Prije četiri godine predstavili smo uređaj koji koristeći samo solarnu energiju proizvodi vodu iz zraka čak i u pustinjskim uvjetima gdje vlažnost ne prelazi 20 posto. On je tijekom jednog dana, u uvjetima između 20 i 30-postotne vlažnosti zraka mogao proizvesti oko 2,8 litara vode. Nedavno smo otkrili način da tu količinu podignemo na čak sedam, ili u idealnim uvjetima i deset litara koje će iz zraka biti moguće proizvesti za samo 12 sati – otkrio je prije nekoliko tjedana kemičar Omar Yaghi s kalifornijskog Sveučilišta Berkeley.
Ključni sastojci tog uređaja su materijali napravljeni od metalnih iona koordiniranih s organskim ligandima (dalje u tekstu: MOF) koji tvore velik broj pora, a koje je prije dvadesetak godina osmislio upravo Omar Yaghi. Ti su sintetički spojevi značajni po svojoj ekstremno velikoj površini koju stvara mnoštvo tih pora pa bi tako, na primjer, spoj MOF-a veličine kockice šećera dosegnuo površinu veličine šest nogometnih terena kada bi se sasvim razvukao, a to MOF čini idealnim za zarobljavanje i pohranjivanje molekula iz zraka.
U ovom slučaju uređaj pohranjuje molekule vode, a sve donedavno su istraživači koristili materijal MOF-801 koji je baziran na cirkoniju, a koji je relativno rijedak, pa samim time i skup. Prije dvije godine u pustinji Sonora smještenoj u Arizoni gdje je vlažnost zraka oko 40 posto tijekom noći i 8 posto tijekom dana znanstvenici su isprobali prototip uređaja koji je mogao proizvesti oko 100 mililitara vode po kilogramu MOF-a temeljenog na cirkoniju. Još je tada bilo jasno da bi korištenje drugih materijala bilo puno bolje rješenje, a nakon daljnjeg eksperimentiranja nedavno se pokazalo kako je aluminij – koji je i rasprostranjen i jeftin – jako dobro rješenje.
Pokazalo se da uređaj može proizvesti oko 400 mililitara vode po kilogramu MOF-a pa tako danas imamo napravu koja je prenosiva i teži svega nekoliko kilograma, a u stanju je osigurati pitku vodu bilo kome doslovce bilo gdje na planetu.
– Vizija budućnosti je da kućanstva nisu priključena na vodovodne mreže nego imaju uređaje koji stvaraju vodu za potrebe domaćinstva uz pomoć solarne energije. To je sada moguće zbog ovog eksperimenta koji nazivam personaliziranom vodom – kazao je Yaghi, koji je napomenuo i da su postavljeni teoretski temelji koji će se daljnjim testiranjima samo unapređivati.
– Htjeli smo pokazati kako bi netko, kad bi se našao u pustinji bez vode, mogao preživjeti zahvaljujući ovom uređaju. S obzirom na to da je za dnevno preživljavanje potrebna limenka vode, mislim da je jasno kako bi od samo jednog takvog uređaja u Sahari ili u nekoj barci usred oceana mogla preživjeti i cijela obitelj – zaključio je.