Projekt badaczki z AGH może pomóc w walce z niedoborem wody

Pozyskiwanie większych ilości wody z mgły jest celem badań prowadzonych przez dr inż. Urszulę Stachewicz z AGH w Krakowie. Pozytywne wyniki pracy uczonej mogłyby się przyczynić do efektywniejszej walki z niedoborami wody w świecie.

Badaczka pracuje nad zastosowaniem nanowłókien polimerowych w konstrukcji kolektorów pozyskujących wodę z mgły.

Wykorzystanie nanotechnologii do budowy kolektorów byłoby przełomowe. „Nowatorskość polega na tym, że badamy zwilżanie powierzchni w skali nanometrycznej, która nie do końca jest poznana. W kolektorach wody z mgły nanowłókna nie są jeszcze wykorzystywane” – powiedziała PAP dr inż. Stachewicz z Wydziału Inżynierii Metali i Informatyki Przemysłowej AGH.

Obecne kolektory są zbudowane ze zwykłych włókien polimerowych, które tworzą siatki o powierzchni do 50 m kw. Urządzenia te montowane są na terenach, gdzie występują mgły, zwykle w górach lub na wybrzeżach. Kolektor, dzięki skraplaniu się mgły na jego powierzchni, może zebrać do 150 litrów wody dziennie.

„Możemy zwiększyć efektywność kolektorów poprzez włączenie w ich konstrukcję nanowłókien” – podkreśliła badaczka. Dodała jednak, że w obecnej, początkowej fazie projektu, nie jest w stanie określić, o ile więcej wody kolektory mogłyby pozyskać dzięki zastosowaniu nanowłókien.

„Jeżeli uda się nam skonstruować siatki, które rzeczywiście mogą być włączone w tego typu kolektory, to będziemy próbować patentować pracę” – powiedziała inżynier.

Nanowłókna to włókna milion razy cieńsze od ludzkiego włosa. Mają interesujące i jeszcze nie do końca poznane właściwości powierzchniowe i mechaniczne ze względu na to, w jaki sposób są wytwarzane.

Zespół z AGH produkuje te mikroskopijne nici przy użyciu nowej elektroprzędzarki. Sam proces przędzenia jest – zdaniem uczonej – dość prosty: wykorzystuje wysokie napięcie, które przykłada się do igły, przez którą przepływa roztwór polimeru. Pod wpływem przyłożonego wysokiego napięcia tworzy się cienki strumień – z niego po odparowaniu rozpuszczalnika otrzymuje się nanowłókna.

Właśnie tak uzyskane nanowłókna naukowcy będą badać w kontakcie z wodą; spróbują określić, w jaki sposób zmieniają się kształty kropel na nowych powierzchniach. Badania pokażą także reakcje mikroskopijnych nici na różne warunki atmosferyczne. Planowane eksperymenty pozwolą potwierdzić skuteczność nanowłókien w pozyskiwaniu wody z mgły.

Kolektory wody z mgły rozpowszechniają się w Afryce, Ameryce Południowej i innych miejscach zagrożonych suszami. W Europie trudno je spotkać, choć są np. na wybrzeżach Hiszpanii lub w Chorwacji. Zdaniem inżynier mogłyby one znaleźć zastosowanie także w Polsce. „Kolektory wody z mgły nie są stosowane w Polsce (…) chociaż Polska boryka się z wielkim niedoborem wód. Bazujemy na wodach podziemnych, których zasoby maleją” – powiedziała.

Projekt, który potrwa pięć lat, kosztuje ponad 1,5 mln zł, jest finansowany przez Narodowe Centrum Nauki.

Beata Kołodziej (PAP)