Rent vatten ska tas ur luften utan elberoende

År 2050 förväntas mer än hälften av världens befolkning ha upplevt vattenbrist någon gång i sitt liv. Som Wallenberg Scholar vill Maria Strömme tillsammans med sin forskargrupp möjliggöra tillgång till rent vatten och energi utan att vara beroende av el. Denna teknik är tänkt att användas i alltifrån självförsörjande hushåll till katastrofområden som är i akut behov av vatten.

I många delar av världen råder brist på rent vatten. På flera håll utvecklar materialforskare sätt att skörda vatten från luften, men utan tillförsel av el blir det bara en skörd per dag. Strömmes forskargrupp vill ta den forskningen flera steg framåt bland annat genom att få fler skördar under en dag. De vill även utveckla en teknik som möjliggör produktion av vätgas ur det skördade vattnet. I dagsläget kommer 96 procent av allt vätebränsle från fossila källor.

Rena luften från växthusgaser

Grundtekniken är att använda så kallade MOF:ar, metallorganiska ramverk – ett slags molekylär variant av byggsatsen mekano. En MOF är ett fast, poröst ämne som är uppbyggt av metalljoner. De länkas ihop med organiska molekyler till ett nätverk som har inre hålrum där det går att stoppa in och ta ut saker. Strömmes forskargrupp vill utveckla och optimera MOF:arnas ytkemi, struktur och fotokatalytiska egenskaper så att det går att skörda vatten under starkt varierande atmosfäriska förhållanden. Dessutom ska vattnet i den fuktiga luften klyvas med hjälp av fotokatalys för att producera vätgas med enbart solenergi.

Forskarna är också först med att utveckla en tredimensionell printingteknik (3DP) för utskrift av MOF:ar. Tekniken kallas Binder jetting. Med den printtekniken vill de forma MOF:arna så att de utöver att behålla sin förmåga att fånga in vatten och producera vätgas, även kan användas till att rena luften från växthusgaser.