Lucht in (drink)water veranderen: het is sinds kort mogelijk

Water. We kunnen niet zonder. Dus tillen we ons haast een breuk aan de waterflessen in onze rugzak als we op een warme zomerdag een lange wandeling maken. Ook kennen we allemaal wel de onheilspellende film scènes van mensen die op afgelegen plekken stranden met autopech. Ook daar is het uiteraard verzengend heet. En met veel gevoel voor dramatiek wordt ingezoomd op hoe de laatste druppel uit het waterflesje op de uitgedroogde lippen van de hoofdrolspeler belandt. In de niet zo verre toekomst hebben we in dit soort situaties mogelijk gewoon een pakje slimme aerogel bij ons: een stof die (drink)water zo uit de lucht plukt.

Overvloed aan ongebruikt water

In de atmosfeer van de aarde bevindt zich water dat bijna een half biljoen Olympische zwembaden kan vullen. Maar het is lang over het hoofd gezien als een bron voor drinkwater. Recentelijk hebben onderzoekers aan de National University of Singapore (NUS) echter een stof ontwikkeld die (drink)water uit de lucht haalt, zonder dat hier een externe stroombron voor nodig is.

Handig voor het hierboven geschetste wandel scenario, maar mogelijk levensreddend in het autopech voorbeeld. En dan hebben we het nog niet eens gehad over gebieden in de wereld waar waterschaarste een serieus probleem is. Fantastisch nieuws dus!

Appearing out of thin air

Om water uit deze onderbenutte bron te halen, creëerde een team onder leiding van professor Ho Ghim Wei een aerogel; een vast materiaal dat bijna niets weegt. Onder de microscoop ziet het eruit als een spons, maar je hoeft er niet in te knijpen om het vocht dat het uit de lucht opneemt vrij te laten komen. Het heeft ook geen batterij nodig. In een vochtige omgeving levert één kilo van de aerogel 17 liter water per dag op. Het doet denken aan de Engelse uitdrukking ‘appearing out of thin air’, maar dan in de wel héél letterlijke zin.

“Onze uitvinding biedt een veelbelovende oplossing voor het bewerkstelligen van duurzame zoetwaterproductie in een verscheidenheid aan klimatologische omstandigheden, tegen minimale energiekosten”

– Professor Ho Ghim Wei

De ‘slimme’ aerogel bestaat uit een geavanceerde chemische structuur die continu kan schakelen tussen het aantrekken van water en het afstoten van water. De gel haalt dus uit zichzelf watermoleculen uit de lucht, condenseert ze vervolgens tot een vloeistof en geeft het water daarna weer af. Er kan een volledige ‘water-haat toestand’ ontstaan. Met andere woorden: de gel wordt ‘hydrofoob’. Dit betekent dat het water afstoot (of beter gezegd: er is een afwezigheid van aantrekkingskracht). En in dat ‘afstoten’ is het erg goed: 95 procent van de waterdamp die in de aerogel gaat, komt eruit als water.

Bij tests die in het laboratorium gedaan werden, gaf de aerogel maandenlang non-stop water af! Niet onbelangrijk om op te merken, is dat het water voldoet aan de normen van de ‘World Health Organisation’ voor drinkwater.

Het nieuwe survivalen

Nu is het niet de allereerste keer dat het wetenschappers lukt om water uit de lucht te halen. Maar bij deze ontwerpen kwam er altijd zonlicht of elektriciteit aan te pas en waren er bewegende onderdelen die moesten worden geopend en gesloten.

De onderzoekers zoeken nu industriële partners om hun uitvinding op te schalen voor huishoudelijk of industrieel gebruik. Zij denken aan bijvoorbeeld toepassingen in duursporten of voor survival kits. Tot die tijd is het dus nog even zeulen met die waterflessen. Maar: hoop doet leven.

Titelfoto door Terry Vlisidis – Unsplash