La raccolta dell'acqua è un'antica tecnica di raccolta del vapore acqueo atmosferico. I ricercatori stanno guardando alla natura per conoscere l'efficienza delle superfici utilizzate per raccogliere il vapore.

Gli scienziati hanno a lungo ipotizzato che la capacità delle superfici di raccolta dell'acqua di interagire con l'acqua, la loro bagnabilità, dovrebbe essere un fattore cruciale nelle loro prestazioni, ma quest'ultima ricerca alla KAUST rivela una sorpresa.

"Se una superficie "ama" o "odia" l'acqua non ha molta importanza per le sue prestazioni finali di raccolta dell'acqua, ", afferma Peng Wang del KAUST Water Desalination and Reuse Center. L'uso da parte di Wang dei termini amore e odio riflette la distinzione tecnica tra superfici idrofile (che amano l'acqua) e idrofobe (che odiano l'acqua).

La ricerca presso KAUST mira a migliorare l'efficienza dei metodi di raccolta per la raccolta dell'acqua, un'importante fonte di acqua potabile nelle regioni con scarse precipitazioni ma elevata umidità, considerando l'influenza degli attributi di diverse superfici, compresi bagnabilità ed effetto bordo. Wang ha eseguito studi sperimentali e teorici sull'effetto della bagnabilità superficiale, strutture di bordo e isteresi di bagnabilità lavorando con il suo dottorato di ricerca. studente Yong Jin e Lianbin Zhang, un ex ricercatore del suo laboratorio KAUST, che ora è alla Huazhong University in Cina.

Piuttosto che le proprietà di bagnabilità della superficie sono di primaria importanza, la ricerca del team ha mostrato che la variazione nel bordo delle strutture superficiali influisce in modo significativo sulla formazione di gocce d'acqua, e che le strutture ruvide che imitano alcune presenti in natura sono altamente efficaci.

"Cercare di sviluppare superfici artificiali come la superficie di un cactus sembra una buona strada da percorrere, " dice Wang. Il suo lavoro precedente ha anche esplorato il potere di cattura dell'acqua dell'esoscheletro degli scarabei del deserto.

La raccolta dell'acqua può essere ottenuta passivamente esponendo una superficie all'aria umida o attivamente, Per esempio, raffreddando la superficie per favorire la condensazione dell'acqua, simile al funzionamento di un deumidificatore domestico. La raccolta passiva ha una lunga storia, con tessuti sospesi utilizzati in diverse culture per raccogliere l'acqua dall'aria.

"Il campo della raccolta dell'acqua è allo stesso tempo maturo e primitivo, " spiega Wang. "È maturo a causa delle sue origini antiche ma primitivo a causa della comprensione limitata dell'efficienza delle diverse superfici".

I piani futuri del team in questo campo integreranno il loro interesse correlato all'utilizzo dell'energia solare per far evaporare l'acqua di mare e le acque reflue per poi condensare l'acqua liquida purificata dal vapore risultante. "La conoscenza che stiamo ottenendo dallo studio della raccolta dell'acqua atmosferica sarà sicuramente di aiuto per altre ricerche, "dice Wang.