EnglishSvenskaNorsk
Change search
ExportLink to record
Permanent link

Direct link
BETA

Project

Project type/Form of grant
Project grant
Title [sv]
Skräddarsydda metallorganiska ramverksmaterial för 3D-printade vattenskördningsenheter som inte kräver elektricitet (3D-SkördesMOF:ar)
Title [en]
Tailoring metal-organic frameworks to 3D print green water harvesting units that do not require electricity input (3D-HarvesterMOFs)
Abstract [sv]
Att vi är sårbara är uppenbart vid översvämningar, jordbävningar och andra följder av klimatförändringar samt krig som förstör infrastruktur och tillgång till de mest grundläggande förnödenheter. Med hjälp av nya metalorganiska ramverksmaterial (MOF:ar) ämnar vi lägga en vetenskaplig grund för enkel och säker tillgång till rent vatten utan el-beroende. Tekniken ska utvecklas för att fungera i alla typer av klimat och även under de varierande atmosfäriska förhållanden som råder i Europa och på andra delar av norra halvklotet. Att skörda vatten från omgivande luft är ett tillvägagångssätt för att tillhandahålla en säker vattenförsörjning som utvecklas av materialforskare runt om i världen. Två tillkortakommanden med dagens teknik adresseras: Nuvarande lösningar där solljus driver skörd av vatten från luft är antingen optimerade för ökenliknande förhållanden med låg luftfuktighet och/eller tillåter endast en skördecykel per dag om el inte används. MOF:ar består av metalljoner som binds ihop av organiska länkar till ett nätverk. De är fasta ämnen med hög porositet och en stor inre ytarea som kan skräddarsys för olika ändamål. Vi ska utveckla nya, hållbart uppskalningsbara, MOF:ar och optimera dem med avseende på ytkemi, struktur och miljövänlighet i syntesprocessen för att, utan el, effektivt kunna skörda och frigöra vatten från luft under starkt varierande atmosfäriska förhållanden, med flera skördecykler per dag. Vi ämnar också utveckla nya 3D-utskrifts(3DP)processer för mekaniskt och kemiskt stabila MOF-enheter med strukturer som säkerställer att enheterna bibehåller egenskaperna hos ursprungs MOF:arna samtidigt som en rad funktionsparametrar optimeras. Förutom att möjliggöra produktion av rent vatten vid olika atmosfäriska förhållanden utan el kan projektresultaten också användas för att avlägsna växthusgaser från luft. De nya 3DPprocesserna kan även användas för att skräddarsy enheter med porösa nanomaterial för att adsorbera eller frigöra många andra ämnen.
Abstract [en]
Current atmospheric water (AW) harvesting technologies, primarily designed for arid conditions, only permit one harvesting cycle daily without electricity.  We intend to pioneer the development of metal-organic frameworks (MOFs), tailored through advancements in surface chemistry, structural design, and up-scalable, eco-friendly synthesis processes to efficiently capture and release water from air at a wide range of ambient conditions at multiple harvesting cycles per day. We will develop 3D printing (3DP) technologies for mechanically and chemically stable MOF devices with hierarchical porous structures, retaining the properties of the powder MOFs and optimizing sorption kinetics and mass transfer. The ultimate goal is to form the basis for sustainable materials that can utilize AW vapor for producing potable water and irrigation supplies, at varying atmospheric conditions, relevant for a broad range of locations around the globe, including those in the Northern Hemisphere, using sunlight as the only energy source. The implications of our work extend beyond providing solutions to the challenges posed by climate change, natural disasters, and conflicts that compromise critical water infrastructure. It also holds potential for self-sustaining residential and community development, direct greenhouse gas capture, and broader applications in 3DP of porous materials for drug delivery, water, and air purification systems.    
Principal InvestigatorStrömme, Maria
Coordinating organisation
Uppsala University
Funder
Period
2025-01-01 － 2028-12-31
Identifiers
DiVA, id: project:9251Project, id: 2024-04068_VR

Search in DiVA

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
v. 2.47.0
|
WCAG
|
Stockholm University Library
|
DiVA portal
|
DiVA Contact
|
DiVA Log in