Energiezuinig drogen van gas met op warmte reagerende droogmiddelen

Waterschaarste is één van de grootste globale problemen van onze samenleving. De grondwaterlagen geraken uitgeput en er wordt op zoek gegaan naar alternatieve bronnen voor de productie van zoet water. Een minder onderzochte, maar veelbelovende bron is de atmosfeer die quasi instantaan wordt heraangevuld door de hydrologische cyclus op aarde. Het oogsten van atmosferisch water kan eenvoudig gedaan worden door het koelen van lucht tot onder het dauwpunt waarbij oververzadiging optreedt. Een mogelijk energiezuiniger alternatief is het capteren van atmosferisch water aan de hand van een droogmiddel. Verschillende droogmiddelen zoals silica, zeolieten, etc. worden reeds gebruikt maar hun regeneratie is energie-intensief aangezien deze verloopt via een evaporatieve desorptie waarna damp gecondenseerd wordt. Een interessante klasse van materialen zijn de thermo-responsieve polymeren wiens hydrofiliciteit verandert naargelang de temperatuur. Water kan worden geadsorbeerd bij lage temperatuur en vrijgegeven in vloeibare vorm bij verwarming tot boven de hydrofiliciteit veranderende temperatuur van het polymeer. De wateropname van thermo-responsieve polymeren is van nature laag, maar kan mogelijks enorm verhoogd worden door de verwezenlijking van mesoporiën in de structuur waarin capillaire condensatie optreedt. Op die manier wordt een materiaal gevormd dat een gunstige hoeveelheid water uit de lucht opneemt en dat water bij opwarming op energie-efficiënte manier in zijn vloeibare vorm afgeeft waarbij regeneratie van het polymeer wordt verwezenlijkt.