最新記事

サイエンス

太陽光だけで大気中の水を収集できる、画期的なデバイスが誕生

2017年4月19日（水）17時00分
松岡由希子

太陽エネルギーを使って大気中から水を収集するデバイスのプロトタイプ　CREDIT: UC BERKLEY

＜カリフォルニア大学バークレー校とMITの共同研究チームは、太陽エネルギーを使って大気中から水を収集するデバイスを開発した＞

大気には、窒素や酸素などのほか、約1〜4％程度の水蒸気が含まれており、地球全体におけるその総量は13兆リットルにのぼる。では、これら大気中の水を効率的に集め、貴重な水資源として生かすことはできないだろうか。

カリフォルニア大学バークレー校とマサチューセッツ工科大学の共同研究チームは、2017年4月、太陽エネルギーを使って大気中から水を収集するデバイスを開発した。砂漠のように湿度20％くらいの地域でも、1日2.8リットルの水を集めることができるという。

このデバイスには、MOF（金属有機構造体）と呼ばれる多孔性物質が応用されている。MOFは、共同研究チームの一員でもあるカリフォルニア大学バークレー校のオマー・M・ヤギー教授が1990年代に開発したもので、マグネシウムやアルミニウムといった金属イオンと有機分子を"球"と"棒"でつながる"組立式ブロック"のように結合させることで、その構造体の内部に生じる空間に気体や液体を貯蔵できるのが特徴だ。とりわけ、ガス吸着や触媒、センサーへの応用が見込まれており、これまでに2万種類以上のMOFが生成されている。


ヤギー教授は、2014年、ジルコニウムとアジピン酸を組み合わせ、水蒸気を吸着するMOFを合成。マサチューセッツ工科大学のエブリン・ワン准教授は、このMOFを太陽光吸収体とプレート式凝縮器で挟み込み、大気から水を収集するデバイスを開発した。夜間、デバイスを開いて大気中の水蒸気をMOFの無数の細孔から入り込ませ、水分子を内部に吸着させると、昼間は、デバイスを閉じ、太陽光で熱することでMOFから水分子を分離させ、凝縮器を通じて水蒸気を液化して水を集める仕組みとなっている。

【参考記事】太陽光だけで二酸化炭素をエネルギー資源に変換する新たな分子が誕生

現時点では、MOFが吸着できる水量は、MOFの総重量の20％にとどまっているが、共同研究チームでは、ヤギー教授を中心にさらなる改良をすすめ、この割合を40％程度にまで向上させる方針だ。

世界保健機関（WHO）と国連児童基金（UNICEF）の共同プロジェクトによると、2015年時点で、世界人口の9％にあたる6億6,300万人の人々が飲料水を日常的に確保できない環境下で生活しており、そのうちの8割が過疎地の居住者だという。MOFを応用したこの水収集デバイスは、送電系統とつながっていない"オフグリッド"な地域でも、気候を問わず、必要な水を確保できるツールとして、大いに期待できそうだ。

今、あなたにオススメ
ニュース速報

ワールド

ウクライナ住民の50％超が不公平な和平を懸念＝世論
2025.04.02

ワールド

北朝鮮、日米のミサイル共同生産合意を批判　「安保リ
2025.04.02

ビジネス

相互関税「即時発効」と米政権、トランプ氏が2日発表
2025.04.02

ビジネス

ＥＱＴ、日本の不動産部門責任者にＫＫＲ幹部を任命
2025.04.02
ニュース速報一覧
今、あなたにオススメ
MAGAZINE
特集：引きこもるアメリカ
特集：引きこもるアメリカ
2025年4月 8日号（4/ 1発売）

トランプ外交で見捨てられ、ロシアの攻撃リスクにさらされるヨーロッパは日本にとって他人事なのか？

メールマガジンのご登録はこちらから。
人気ランキング
  • 1
    自らの醜悪さを晒すだけ...ジブリ風AIイラストに「大はしゃぎ」する人に共通する点とは？
  • 2
    8日の予定が286日間に...「長すぎた宇宙旅行」から2人無事帰還
  • 3
    中居正広は何をしたのか？　真相を知るためにできる唯一の方法
  • 4
    【クイズ】世界で最も「レアアースの埋蔵量」が多い…
  • 5
    ロシア空軍基地へのドローン攻撃で、ウクライナが「…
  • 6
    磯遊びでは「注意が必要」...6歳の少年が「思わぬ生…
  • 7
    「隠れたブラックホール」を見つける新手法、天文学…
  • 8
    【クイズ】アメリカの若者が「人生に求めるもの」ラ…
  • 9
    【クイズ】2025年に最も多くのお金を失った「億万長…
  • 10
    トランプが再定義するアメリカの役割...米中ロ「三極…
  • 1
    【クイズ】世界で最も「レアアースの埋蔵量」が多い国はどこ？
  • 2
    ロシア空軍基地へのドローン攻撃で、ウクライナが「最大の戦果」...巡航ミサイル96発を破壊
  • 3
    800年前のペルーのミイラに刻まれた精緻すぎるタトゥーが解明される...「現代技術では不可能」
  • 4
    ガムから有害物質が体内に取り込まれている...研究者…
  • 5
    中居正広は何をしたのか？　真相を知るためにできる…
  • 6
    テスラの没落が止まらない...株価は暴落、業績も行き…
  • 7
    自らの醜悪さを晒すだけ...ジブリ風AIイラストに「大…
  • 8
    一体なぜ、子供の遺骨に「肉を削がれた痕」が？...中…
  • 9
    「この巨大な線は何の影？」飛行機の窓から撮影され…
  • 10
    現地人は下層労働者、給料も7分の1以下...友好国ニジ…
  • 1
    中国戦闘機が「ほぼ垂直に墜落」する衝撃の瞬間...大爆発する機体の「背後」に映っていたのは？
  • 2
    「テスラ時代」の崩壊...欧州でシェア壊滅、アジアでも販売不振の納得理由
  • 3
    「さようなら、テスラ...」オーナーが次々に「売り飛ばす」理由とは？
  • 4
    「一夜にして死の川に」 ザンビアで、中国所有の鉱山…
  • 5
    テスラ失墜...再販価値暴落、下取り拒否...もはやス…
  • 6
    「今まで食べた中で1番おいしいステーキ...」ドジャ…
  • 7
    市販薬が一部の「がんの転移」を防ぐ可能性【最新研…
  • 8
    テスラ販売急減の衝撃...国別に見た「最も苦戦してい…
  • 9
    テスラの没落が止まらない...株価は暴落、業績も行き…
  • 10
    【クイズ】世界で最も「レアアースの埋蔵量」が多い…
トランプ2.0記事まとめ
日本再発見 シーズン2
CHALLENGING INNOVATOR
Wonderful Story
MOOK
ニューズウィーク日本版別冊
ニューズウィーク日本版別冊

好評発売中