Prebojni materiali za zajemanje vode iz zraka – uspeh doc. dr. Primoža Poredoša
Quang Nguyen Vinh/Pexels
Datum objave:
Pomanjkanje pitne vode je eden največjih globalnih izzivov sodobnega sveta. Medtem ko se zaloge sladke vode na površju hitro krčijo, atmosfera vsebuje kar šestkrat več vodne pare, kot je vode v vseh svetovnih rečnih sistemih skupaj. Ta izjemen, a še vedno premalo izkoriščen naravni vir, odpira pot k novim, trajnostnim rešitvam za oskrbo s pitno vodo. Prav na tem področju je pomemben znanstveni mejnik dosegel doc. dr. Primož Poredoš z Univerze v Ljubljani, Fakultete za strojništvo.
Skupaj z raziskovalci Šanghajske univerze Jiao Tong in Nacionalne univerze v Singapurju je razvil teoretični okvir, ki prvič celovito povezuje zgradbo, termodinamiko in energijsko učinkovitost kompozitnih higroskopskih materialov – to so posebni materiali, ki pasivno vežejo vodno paro iz zraka pri povišani vlažnosti in jo na osnovi sproščanja vlage pri povišani temperaturi pretvorijo v sladko vodo.
Poudarek raziskave je na ključnih parametrih, kot so vrsta in delež higroskopske soli, poroznost ter nosilna sposobnost matrice, saj ti odločilno vplivajo na zmožnost vezave vode. Nova metodologija ponuja jasna merila za načrtovanje adsorpcijske kapacitete – to je količina vode, ki jo material lahko veže na enoto svoje mase, kar določa njegovo učinkovitost pri zajemanju vlage. Poleg tega opredeljuje tudi entalpijo desorpcije, ki predstavlja količino energije, potrebno, da se vezana voda iz materiala ponovno sprosti v obliki pare. Prav razumevanje teh dveh lastnosti je ključno za razvoj materialov, ki bodo hkrati učinkovito vpijali vlago in jo z najnižjim možnim vnosom energije tudi oddali, kar omogoča trajnostno in ciklično uporabo. Pomemben prispevek raziskave je tudi obravnava energetskih strategij za izboljšanje učinkovitosti celotnega procesa. Raziskovalci so med drugim predlagali uporabo dnevno sevalnega hlajenja, naravnega pojava, ki omogoča odvajanje toplote v vesolje brez rabe energije. Če se zunanji sloj materiala ustrezno oblikuje, lahko tak pristop omogoči pasivno in povsem trajnostno sproščanje zajete vode. S tem se odpirajo nove poti za uporabo obnovljivih virov energije pri pridobivanju pitne vode.
Nova spoznanja imajo velik pomen za prihodnost. Pospešila bodo razvoj trajnostnih tehnologij za pridobivanje pitne vode iz zraka, kar je še posebej dragoceno za sušna in težko dostopna območja. Dosežek doc. dr. Primoža Poredoša in njegovih mednarodnih sodelavcev tako ne pomeni zgolj znanstvene inovacije, temveč tudi pomemben korak k reševanju enega ključnih civilizacijskih izzivov – zagotavljanju varne in zanesljive oskrbe s pitno vodo.
Raziskava je bila objavljena v prestižni reviji Nature Reviews Materials, ki velja za eno najuglednejših znanstvenih revij na področju materialov. Gre za izjemno mednarodno priznanje in pomemben mejnik v karieri raziskovalca, saj revija objavlja zgolj najodmevnejše dosežke svetovne znanosti. S tem uspehom Fakulteta za strojništvo Univerze v Ljubljani še enkrat potrjuje svojo vlogo vrhunske raziskovalne ustanove, ki z inovativnimi rešitvami prispeva k trajnostnemu razvoju in boljšemu življenju prihodnjih generacij.