Вода в воздухе: § 34. Вода в атмосфере

раздел S1. Материалы и аналитические методы синтеза и анализа MOF

раздел S2.Синтез и характеристика MOF-801

раздел S3. Подготовка и определение характеристик MOF-801 / G

раздел S4. MOF-303: синтез и характеристика

раздел S5. MOF-303 / G: подготовка и определение характеристик

раздел S6. Сравнение сорбентов

раздел S7. Комбайн водоуборочный

секция S8. Сбор данных и датчики

секция S9. ЦВН в лабораторных условиях

раздел S10. Эксперименты по сбору урожая в Скоттсдейле, штат Аризона, в условиях пустыни

секция S11.Химический анализ отобранных проб воды и химическая стабильность MOF

раздел S12. Фильмы эксперимента по добыче воды

рис. S1. PXRD-диаграмма активированного MOF-801.

рис. S2. СЭМ-изображение активированного MOF-801.

рис. S3. СЭМ и ЭДС изображения MOF-801.

рис. S4. N ₂ изотерма активированного MOF-801, записанная при 77 К.

рис. S5. Изотермы сорбции воды предварительно увеличенного образца MOF-801 (черный, эта работа), MOF-801-P (красный) и MOF-801-SC (синий) ( 7 ).

рис. S6. Изотермы сорбции воды предварительно увеличенного размера MOF-801, записанные при различных температурах.

рис. S7. Характеристические кривые для активированного предварительно увеличенного размера MOF-801, определенные с использованием формул. 2 и 3 на основе изотерм сорбции, измеренных при разных температурах.

рис. S8. Изостерическая теплота адсорбции (черный) и изотерма сорбции воды при 25 ° C (красный) для активированного MOF-801.

рис. S9. Экспериментальная изотерма сорбции воды для активированного MOF-801 в увеличенном масштабе, записанная при 25 ° C, и рассчитанные изотермы сорбции воды при 15 и 85 ° C.

рис. S10. PXRD-диаграмма образца графита.

рис. S11. PXRD активированного образца MOF-801 / G.

рис. S12. СЭМ и ЭДС изображения MOF-801 / G.

рис. S13. N ₂ изотерма активированного MOF-801 / G, записанная при 77 К.

рис. S14. Экспериментальная изотерма сорбции воды для MOF-801 / G при 25 ° C и расчетные изотермы сорбции воды при 15 и 85 ° C.

рис. S15. Сравнение изотерм сорбции воды для MOF-801 и MOF-801 / G в увеличенном масштабе при 25 ° C.

рис. S16. Асимметричный элемент в монокристаллической структуре MOF-303 (атомы показаны изотропно).

рис. S17. PXRD-диаграмма активированного MOF-303.

рис. S18. СЭМ-изображение активированного MOF-303.

рис. S19. СЭМ и ЭДС изображения MOF-303.

рис. S20. N ₂ изотерма активированного увеличенного MOF-303 при 77 К.

рис. S21. Изотерма сорбции воды предварительно увеличенного размера активированного MOF-303, записанная при 25 ° C.

рис. S22. Велосипедный эксперимент MOF-303.

рис. S23. Изотермы сорбции воды активированным МОФ-303 в увеличенном масштабе при различных температурах.

рис. S24. Сто пятьдесят циклов качания относительной влажности активированного MOF-303 в увеличенном масштабе при 25 ° C в ТГА.

рис. S25. Характеристические кривые, определенные с использованием формул. 2 и 3 основаны на изотермах сорбции для MOF-303, измеренных при различных температурах.

рис. S26. Изостерическая теплота адсорбции (черный) в зависимости от изотермы сорбции воды при 25 ° C (красный) для активированного MOF-303.

рис. S27. Экспериментальная изотерма сорбции воды для активированного MOF-303 в увеличенном масштабе при 25 ° C и расчетные изотермы воды при 15 ° и 85 ° C.

рис. S28. PXRD активированного образца MOF-303 / G.

рис. S29. СЭМ и ЭДС изображения MOF-303 / G.

рис. S30. N ₂ изотерма активированного MOF-303 / G при 77 К.

рис. S31. Экспериментальная изотерма сорбции воды для MOF-303 / G при 25 ° C и расчетные изотермы воды при 15 ° и 85 ° C.

рис.S32. Сравнение изотерм водопоглощения увеличенных MOF-303 и MOF-303 / G при 25 ° C.

рис. S33. PXRD-рентгенограмма цеолита 13X.

рис. S34. N ₂ изотерма цеолита 13Х, записанная при 77 К.

рис. S35. Экспериментальная изотерма сорбции воды для цеолита 13X при 25 ° C и расчетные изотермы воды при 15 ° и 85 ° C.

рис. S36. Схема изоляционного элемента, используемого для измерения реакции солнечного потока и температуры.

рис. S37. Увеличение температуры образца со временем при потоке 1000 Вт · м ^-2 для MOF-801 и MOF-801 / G.

рис. S38. Увеличение температуры образца со временем при потоке 1000 Вт · м ^-2 для MOF-303 и MOF-303 / G.

рис. S39. Спектры диффузного отражения цеолита 13X, MOF-801, MOF-801 / G, MOF-303 и MOF-303 / G, записанные между 285 и 2500 нм.

рис. S40. Спектры поглощения цеолита 13X, MOF-801, MOF-801 / G, MOF-303 и MOF-303 / G между 285 и 2500 нм.

рис. S41. Сравнение кинетики сорбции воды для цеолита 13X, MOF-801, MOF-303, MOF-801 / G и MOF-303 / G.

рис. S42. Температурный отклик от времени под потоком 1000 Вт · м ^-2 , измеренный для круглых деталей из ПММА (диаметр 20 мм) толщиной ¹ / ₄ ″ и ¹ / ₈ ″.

рис. S43. Температурный отклик от времени под потоком 1000 Вт · м ^-2 , измеренный для круглых деталей из ПММА (диаметр, 20 мм) одинаковой толщины ( ¹ / ₄ ″), покрытых белым (красным) и прозрачное покрытие (черное).

рис. S44. Температурный отклик от времени под флюсом 1000 Вт · м ^-2 , измеренный для круглых деталей из ПММА (диаметр, 20 мм) той же толщины ( ¹ / ₄ ″), покрытых солнечным абсорбирующим покрытием (краска Pyromark. ).

рис. S45. Поглощение ПММА (синий) по сравнению со спектральным излучением солнца (красный) и лампы накаливания (оранжевый) между 285 и 3000 нм.

рис. S46. Сравнение спектров поглощения ПММА (голубой), ПММА, покрытого грунтовкой (светло-серый) и ПММА, покрытого белой краской (оранжевый).

рис. S47. Блок сорбции воды.

рис. S48. Схема корпуса, крышки и водосорбционной установки с размерами.

рис. S49. Расположение термопар и датчиков влажности внутри корпуса.

рис. S50. Калибровочная кривая для датчика влажности, преобразующая показания выходного напряжения в соответствующую относительную влажность.

рис. S51. Градуировочная кривая для датчика температуры.

рис. S52. Искусственное солнечное излучение для условий низкого магнитного потока.

рис.S53. Искусственное солнечное излучение для условий сильного магнитного потока.

рис. S54. Изображение генератора искусственного потока в конфигурации из двух ламп.

рис. S55. Профили относительной влажности и температуры для пустого контейнера с сорбентом при малом потоке искусственного солнечного излучения.

рис. S56. Профили относительной влажности и температуры для 0,25 кг графита при малом потоке искусственного солнечного излучения.

рис. S57. Профили относительной влажности и температуры для 0,5 кг цеолита 13X при малом потоке искусственного солнечного излучения.

рис. S58. Профили относительной влажности и температуры для 0,5 кг цеолита 13X при сильном потоке искусственного солнечного излучения.

рис. S59. Профили относительной влажности и температуры для 1,65 кг MOF-801 / G при малом потоке искусственного солнечного излучения.

рис. S60. Профили относительной влажности и температуры для 1,65 кг MOF-801 / G при сильном потоке искусственного солнечного излучения.

рис. S61. Профили относительной влажности и температуры для 0,825 кг MOF-801 / G при малом потоке искусственного солнечного излучения.

рис. S62. Профили относительной влажности и температуры для 0,825 кг MOF-801 / G при сильном потоке искусственного солнечного излучения.

рис. S63. Профили относительной влажности и температуры для 0,412 кг MOF-801 / G при малом потоке искусственного солнечного излучения.

рис. S64. Профили относительной влажности и температуры для 0,412 кг MOF-801 / G при сильном потоке искусственного солнечного излучения.

рис. S65. Профили относительной влажности и температуры для 0,600 кг MOF-303 / G при малом потоке искусственного солнечного излучения.

рис. S66. Профили относительной влажности и температуры для 0,600 кг MOF-303 / G при сильном потоке искусственного солнечного излучения.

рис. S67. Профили относительной влажности и температуры для 0,600 кг MOF-801 / G в условиях искусственного солнечного излучения с низким потоком и в условиях контролируемого насыщения.

рис. S68. Профили относительной влажности и температуры для 0,600 кг MOF-303 / G в условиях искусственного солнечного излучения с низким потоком и в условиях контролируемого насыщения.

рис.S69. Изотермы сорбции воды для MOF-801 / G.

рис. S70. Схема потока энергии на верхней поверхности водосорбционной установки.

рис. S71. Вариации q _{разумный} с температурой высвобождения и захвата для четырех значений пористости насадки 0,85, 0,75, 0,65 и 0,55.

рис. S72. Вариации радиационных потерь тепла в зависимости от температуры MOF-801 / G для различных значений излучательной способности.

рис. S73. Вариации температуры MOF-801 / G и крышки.

рис. S74. Сравнение q _H (с тепловыми потерями и без них) и количества MOF-801 / G со скрытой и ощутимой энергией на килограмм MOF-801 / G.

рис. S75. Вариации размера охлаждающей поверхности в зависимости от количества MOF-810 / G для температуры 65 ° C для выпускаемой воды, температуры конденсатора 20 ° и 40 ° C и среднего числа Нуссельта конденсации тепла 3,36 и 1,18 .

рис. S76. Профили относительной влажности и температуры для 1.65 кг MOF-801 / G в условиях пустыни.

рис. S77. Профили относительной влажности и температуры для 0,825 кг MOF-801 / G в условиях пустыни.

рис. S78. Схема внешней изоляции (грунта) корпуса водоуборочного комбайна в условиях пустыни.

рис. S79. ¹ H-ЯМР спектр чистого D ₂ O перед нагреванием.

рис. S80. ¹ H-ЯМР спектр чистого D ₂ O после нагревания.

рис. S81. ¹ H-ЯМР-спектр MOF-801 в D ₂ O перед нагреванием.

рис. S82. ¹ H-ЯМР спектр MOF-801 в D ₂ O после нагревания.

рис. S83. ¹ H-ЯМР-спектры MOF-801 в D ₂ O: Наложение до / после нагревания.

рис. S84. ¹ H-ЯМР спектр воды, полученной с использованием 0,825 кг MOF-801 / G.

рис. S85. ¹ H-ЯМР-спектр MOF-303 в D ₂ O перед нагреванием.

рис.S86. ¹ H-ЯМР-спектр MOF-303 в D ₂ O после нагревания.

рис. S87. ¹ H-ЯМР-спектры MOF-303 в D ₂ O: Наложение до / после нагревания.

рис. S88. ¹ H-ЯМР спектр воды, полученной с использованием 0,600 кг MOF-303 / G.

рис. S89. Градуировочная кривая для стандартных растворов циркония.

рис. S90. Градуировочная кривая для стандартных растворов алюминия.

таблица S1. Кристаллические данные и определение структуры для MOF-303 с набором данных по монокристаллу.

таблица S2. Атомные позиции для MOF-303 из уточненной модели Поли.

таблица S3. Средняя полусферическая поглощающая способность и коэффициент пропускания материалов для искусственного и солнечного излучения в диапазоне от 285 до 2500 нм.

таблица S4. Условия испытаний для сбора воды в лаборатории.

таблица S5. Параметры производительности для производства воды в лабораторных условиях.

таблица S6. Суммарный поток, полученный различными сорбентами для лабораторного эксперимента с использованием низких и высоких потоков.

фильм S1. Начальная стадия конденсации воды на боковых стенках корпуса при скорости 10 000%.

фильм S2. Образование текущих капель воды на боковых стенках корпуса со скоростью 10 000%.

фильм S3. Коалесценция капель воды в лужи с жидкой водой в конденсаторе со скоростью 700%.

фильм S4. Столкновение луж с жидкой водой на дне корпуса на скорости 1000%.

Ссылки ( 24 — 32 )

Профессор POU / POE: Конденсация водяного пара из воздуха для питьевой и сыпучей воды

Q: Являются ли продукты, конденсирующие водяной пар из воздуха, жизнеспособным средством производства питьевой воды и воды? объемная вода?

A: Могут работать.Их рентабельность зависит от имеющихся альтернатив.

Как известно, окружающий воздух содержит влажность, водяной пар. Количество водяного пара в воздухе зависит от местоположения, сезона и времени суток и измеряется как относительная влажность. Испаренная вода — это газ, поэтому она физически существует в воздухе, как и другие газы, в зависимости от температуры и парциального давления. Министерство энергетики США заявляет, что в жаркий и влажный день водяной пар может составлять до 6 процентов воздуха; в холодный день может быть 0.07 процентов. При средней относительной влажности 64 процента в пустыне Негев в кубическом метре воздуха может присутствовать около 11,5 миллилитров (мл) воды.

Относительная влажность — это отношение парциального давления водяного пара при данной температуре к равновесному давлению пара при этой температуре. Обычно выражается в процентах; более высокий процент означает, что смесь воздуха и воды более влажная. Относительная влажность воздуха может достигать примерно 100% во время непрерывных дождей, тумана и ранним утром.Влажность воздуха влияет на способность тела испарять пот, поэтому более высокая влажность заставляет нас чувствовать себя теплее, а воздух кажется липким.

Точка росы — это температура, при которой вода теоретически конденсируется из воздуха при насыщении. Утренняя роса образуется из воды, которая сконденсировалась на поверхностях, потому что температура воздуха упала до точки, где она приближается к насыщению, а более прохладные поверхности, такие как листья, образуют места конденсации. Точки росы менее 65ºF удобны.

Переносные или стационарные устройства, которые могут извлекать воду из воздуха в удаленных и сухих местах, могут применяться при стихийных бедствиях, зонах боевых действий и пустынях. Около 20 процентов земли считается пустыней. Некоторые из них могут достигать 50ºC (более 122ºF) или выше в дневное время, но иногда они могут опускаться ниже нуля ночью. Пустыни обычно достигают высоких температур и имеют низкую влажность, но существуют холодные пустыни, в которых в среднем выпадает до 10 дюймов дождя в год. В полузасушливых пустынях ежегодно выпадает около 1 дюйма дождя.Испарение превышает количество осадков, поэтому в некоторых засушливых и жарких случаях дождь может никогда не достигнуть земли. В пустыне Мохаве на западе США средняя дневная влажность может составлять всего 10 процентов, а ночная влажность может достигать 50 процентов.

Что находится в воздухе помимо водяного пара?

Воздух содержит в основном азот, кислород, двуокись углерода и некоторое количество водяного пара, а также множество других компонентов, таких как взвешенные твердые частицы (пыль), бактерии и вирусы. Могут присутствовать следы других газов, таких как метан, оксиды азота и летучие выбросы в процессе горения, и даже от окрашенных поверхностей, ковров и мебели.Они могут различаться в зависимости от местоположения и от того, находится ли среда в помещении или на улице. Процесс конденсации воды из воздуха также увлекает некоторые загрязнители в концентрат, поэтому необходимо очистить конденсированную воду, прежде чем ее можно будет употреблять в качестве питьевой. Основными загрязнителями, вызывающими озабоченность, обычно являются микробные компоненты, некоторые из которых могут быть патогенами. Следовательно, технология постконденсационной обработки должна включать в себя дезинфицирующее средство определенного типа, а также фильтры для удаления твердых частиц и растворенных химикатов.Некоторые поставщики используют дезинфекцию ультрафиолетовым (УФ) светом в дополнение к гранулированному углю или другим типам фильтров для других загрязняющих веществ.

Как работают процессы «воздух-вода»?

Эта концепция не нова и следует хорошо известным законам химии и физики. Свидетельства существования систем сбора тумана и росы на прохладных поверхностях были обнаружены в древних цивилизациях Ближнего Востока и Южной Америки. Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства использует атмосферную конденсацию на космических станциях, и оно заключило контракт на систему (WAVAR) для конденсации воды из марсианской атмосферы во время будущей посадки на Марс.Атмосфера будет циркулировать через цеолитную смолу для накопления воды из точки ее высвобождения под воздействием микроволнового тепла, а затем собирается.

По сути, существует два типа машин воздух-вода: те, которые работают за счет конденсации водяного пара на поверхности с более низкой температурой, и те, которые используют концентрированный солевой раствор для поглощения пара с последующим испарением воды из рассола. По сути, конденсационные системы похожи на осушители воздуха, которые представляют собой холодильные системы, собирающие воду из воздуха.Например, в подвалах прохладнее и влажнее, чем в верхних комнатах, поэтому во многих домах используются осушители для снижения уровня влажности. Конденсация становится менее эффективной при температуре ниже 65ºF и относительной влажности 30%, но это все еще возможно. Эффективность системы повышается с повышением относительной влажности, особенно приближающейся к 80–90 процентам.

Достаточно стандартная система воздух-вода будет состоять из фильтра твердых частиц для входящего воздуха, испарителя / конденсатора, сборного резервуара, системы очистки, включая картриджи и дезинфекцию (УФ), резервуара для хранения, резервуара для хранения холода и крана.Вода будет агрессивной по отношению к металлическим поверхностям и потребует стабилизации. Затраты будут включать компоненты плюс электричество, эксплуатацию, техническое обслуживание и насос. Затраты на потребление электроэнергии являются функцией эффективности системы и затрат на электроэнергию, но некоторые системы могут работать на солнечной энергии с соответствующими затратами на солнечную систему сбора и преобразования. Одна сложная система утверждает, что использует тепловые солнечные коллекторы и фотоэлектрические элементы, чтобы сделать процесс получения энергии автономным. В нем используется гигроскопичный рассол для поглощения влаги, когда она стекает по башнеобразному агрегату, прежде чем собираться в резервуаре под вакуумом.Солнечное тепло вызывает испарение воды из солевого раствора, который конденсируется и стекает вниз, создавая вакуум (по-видимому, как Вентури), поэтому вакуумный насос не требуется.

Когда вода конденсируется, тепло отводится, поэтому система охлаждения должна обеспечивать достаточный отвод энергии, который был бы эквивалентен количеству энергии, необходимому для испарения воды. Теплота испарения или конденсации воды составляет 40,65 килоджоулей (кДж) на моль (40 650 джоулей на 18 грамм; 2 258 000 джоулей на килограмм).Один джоуль эквивалентен 0,24 грамма калорий (2,78 x 10-7 киловатт-часов; 9,47 x 10-4 BTU). Стоимость энергии будет представлять собой потребление электроэнергии холодильными и вентиляторными агрегатами в процессах конденсации и охлаждения, измененное общей энергоэффективностью системы.

Стоимость

По сравнению с другими объемными источниками воды стоимость систем с конденсированным воздухом обычно выше. Водопроводная вода в Вашингтоне, округ Колумбия, стоит около 5 долларов за тысячу галлонов или около 0,5 цента за галлон, что, вероятно, выше среднего показателя по стране.Питьевая вода в бутылках продается в розницу от 1 до 5 долларов и более за галлон, в зависимости от размера упаковки и места покупки.

Несколько коммерческих систем воздух-вода доступны на мировых рынках в течение многих лет. Некоторые рекламируются как новые способы обеспечения водой в районах с дефицитом воды. Военное применение — очевидный рынок, и США и другие страны заключили контракты на разработку портативных генераторов воды для поддержки войск в полевых условиях в засушливых условиях.Они также разработали портативные системы очистки воды для личного пользования и на грузовиках для других полевых операций. По крайней мере, один, несколько экстремальный подход «сделай сам» рекламировался как средство выживания, необходимое для того, чтобы люди стали независимыми от внешних источников воды, что, в свою очередь, изолирует их от надвигающегося мирового водного кризиса и социальных потрясений, которые они представляют.

Некоторые производители заявляют, что могут производить воду в больших количествах по амортизированной стоимости за 20 лет в диапазоне от 10 до 20 центов за галлон, что эквивалентно от 100 до 200 долларов за тысячу галлонов.Некоторые даже предлагали производить воду для орошения из воздуха. Военные приложения, несомненно, больше озабочены производительностью, надежностью, прочностью, мобильностью и производственным объемом, а не затратами.

Стандарты

Поскольку они являются потенциальными генераторами питьевой воды, было бы целесообразно разработать стандарт Американского национального института стандартов / Национального фонда санитарии (ANSI / NSF). NSF International инициировала процесс разработки стандарта ANSI / NSF для продуктов «воздух-вода», но он был приостановлен.Некоторые существующие стандарты ANSI / NSF, такие как 42 (эстетика), 53 (воздействие на здоровье единиц обработки), 55 (системы УФ-излучения), 60 (добавки) и 61 (экстрагируемые вещества), могут применяться к некоторым компонентам.

Если бы была заявка на предоставление воды для сообщества в США, насчитывающего более 25 человек или 15 подключений, применялись бы федеральные требования и требования штата. Государственные требования, вероятно, будут применимы для менее чем 25 человек или 15 подключений, а некоторые могут потребовать независимой сертификации для индивидуальных домашних систем.

Заключение

За прошедшие годы было разработано множество систем для извлечения воды из воздуха. Некоторые из них представляют собой пассивные естественные системы для сбора росы и влажности, некоторые являются небольшими, чтобы производить несколько литров, а другие достаточно большими, чтобы производить тысячи галлонов в день. Эти устройства обычно представляют собой конденсаторные системы, похожие на осушители воздуха, а в некоторых используется солевой раствор для поглощения водяного пара, чтобы его можно было испарить и конденсировать на более позднем этапе. Вода, полученная из воздуха, должна пройти дополнительную обработку, чтобы считаться безопасной для питья.Амортизированная стоимость от 10 до 20 центов за галлон, что эквивалентно от 100 до 200 долларов за тысячу галлонов, безусловно, намного выше, чем у обычной водопроводной воды, но необходимость — мать изобретения, а готовность платить — это функция потребности. Если в каком-либо месте нет достаточного количества воды для жизнеобеспечения, то любая стоимость может быть приемлемой, и альтернативы, включая оборот воды, опреснение и доставку воды в бутылки или наливом, являются альтернативами для сравнения. Некоторые производители используют солнечную тепловую и фотоэлектрическую энергию для работы своих систем, поэтому они должны быть независимыми от источников электроэнергии, при условии наличия достаточного и постоянного солнечного света.

Мы можем сделать вывод, что существуют потенциальные области применения, в которых вода из воздуха может быть успешной по цене. Вероятно, существует потребность в дополнительной информации о фактических затратах на жизненный цикл и надежности конкретных продуктов в конкретных средах, прежде чем можно будет уверенно принимать решения об альтернативных источниках воды.

Д-р Джо Котруво — президент компании Joseph Cotruvo and Associates, LLC, консультантов по водным ресурсам, окружающей среде и общественному здравоохранению. Он бывший директор Управления стандартов питьевой воды Агентства по охране окружающей среды.

Вот один из способов собрать воду прямо из воздуха

и : Описание засушливых районов мира, где климат приносит слишком мало осадков или других осадков, чтобы поддерживать рост растений.

атом : основная единица химического элемента. Атомы состоят из плотного ядра, которое содержит положительно заряженные протоны и незаряженные нейтроны. Ядро вращается вокруг облака отрицательно заряженных электронов.

углерод : химический элемент, имеющий атомный номер 6. Это физическая основа всей жизни на Земле. Углерод существует в свободном виде в виде графита и алмаза. Это важная часть угля, известняка и нефти, и она способна химически самосвязываться с образованием огромного количества химически, биологически и коммерчески важных молекул.

диоксид углерода : (или CO ₂ ) Бесцветный газ без запаха, вырабатываемый всеми животными, когда вдыхаемый ими кислород вступает в реакцию с богатой углеродом пищей, которую они съели.Углекислый газ также выделяется при горении органических веществ (включая ископаемое топливо, такое как нефть или газ). Двуокись углерода действует как парниковый газ, удерживая тепло в атмосфере Земли.

химический : Вещество, образованное двумя или более атомами, которые объединяются (связываются) в фиксированной пропорции и структуре. Например, вода — это химическое вещество, которое образуется, когда два атома водорода связываются с одним атомом кислорода. Его химическая формула — H ₂ O. Химический также может быть прилагательным для описания свойств материалов, которые являются результатом различных реакций между различными соединениями.

климат : погодные условия, которые обычно существуют в одной области, в целом или в течение длительного периода.

изменение климата : Долгосрочное существенное изменение климата Земли. Это может произойти естественным путем или в ответ на деятельность человека, включая сжигание ископаемого топлива и вырубку лесов.

коллега : Тот, кто работает с другим; коллега или член команды.

компонент : что-то, что является частью чего-то еще (например, детали, которые помещаются на электронной плате, или ингредиенты, которые входят в рецепт печенья).

соединение : (часто используется как синоним химического) Соединение — это вещество, образующееся, когда два или более химических элемента объединяются (связываются) в фиксированных пропорциях. Например, вода — это соединение, состоящее из двух атомов водорода, связанных с одним атомом кислорода. Его химический символ — H ₂ O.

медь : Металлический химический элемент из того же семейства, что серебро и золото. Поскольку это хороший проводник электричества, он широко используется в электронных устройствах.

инженер : человек, который использует науку для решения проблем. Глагол «спроектировать» означает разработать устройство, материал или процесс, который решит какую-то проблему или неудовлетворенную потребность. (v.) Для выполнения этих задач, или имя человека, который выполняет такие задачи.

окружающая среда : сумма всех вещей, которые существуют вокруг некоторого организма или процесса, и условий, которые эти вещи создают. Окружающая среда может относиться к погоде и экосистеме, в которой живет какое-то животное, или, возможно, к температуре и влажности (или даже к размещению вещей поблизости от интересующего объекта).

поле : Область исследования, например: Ее областью исследований была биология . Также термин для описания реальной среды, в которой проводятся некоторые исследования, например, в море, в лесу, на вершине горы или на городской улице. Это противоположность искусственной обстановке, такой как исследовательская лаборатория.

фильтр : (в химии и науке об окружающей среде) Устройство или система, которые пропускают одни материалы, но не пропускают другие, в зависимости от их размера или некоторых других характеристик.

топливный элемент : Устройство, преобразующее химическую энергию в электрическую. Наиболее распространенным топливом является водород, который в качестве побочного продукта выделяет только водяной пар.

зеленый : (в области химии и наук об окружающей среде) Прилагательное для описания продуктов и процессов, которые не причинят или не причинят никакого вреда живым существам или окружающей среде.

host : (в биологии и медицине) Организм (или среда), в котором находится что-то еще.Люди могут быть временным хозяином для микробов пищевого отравления или других инфекционных агентов.

влажность : мера количества водяного пара в атмосфере. (Воздух с большим содержанием водяного пара называется влажным.)

водород : самый легкий элемент во Вселенной. Как газ, он бесцветен, не имеет запаха и легко воспламеняется. Это неотъемлемая часть многих видов топлива, жиров и химикатов, из которых состоят живые ткани. Он состоит из одного протона (который служит его ядром), на орбите которого движется один электрон.

материаловед : Исследователь, изучающий, как атомная и молекулярная структура материала связана с его общими свойствами. Материаловеды могут создавать новые материалы или анализировать существующие. Их анализ общих свойств материала (таких как плотность, прочность и температура плавления) может помочь инженерам и другим исследователям выбрать материалы, которые лучше всего подходят для нового применения.

металл : Что-то, что хорошо проводит электричество, имеет тенденцию быть блестящим (отражающим) и податливым (что означает, что его можно изменить с помощью тепла, а не слишком большой силы или давления).

MOF : сокращение от металлоорганических каркасов. Это химические вещества на основе углерода, которые содержат кластеры атомов металлов. Эти атомы металлов могут захватывать другие соединения и химически реагировать с ними.

молекула : электрически нейтральная группа атомов, представляющая минимально возможное количество химического соединения. Молекулы могут состоять из атомов одного или разных типов. Например, кислород в воздухе состоит из двух атомов кислорода (O ₂ ), а вода состоит из двух атомов водорода и одного атома кислорода (H ₂ O).

кислород : газ, составляющий около 21 процента атмосферы Земли. Все животные и многие микроорганизмы нуждаются в кислороде для своего роста (и обмена веществ).

физика : научное изучение природы и свойств материи и энергии. Классическая физика — это объяснение природы и свойств материи и энергии, основанное на описаниях, таких как законы движения Ньютона. Ученый, работающий в таких областях, известен как физик.

поры : крошечное отверстие на поверхности.

диапазон : Полный объем или распространение чего-либо. Например, ареал растения или животного — это территория, на которой они существуют в природе.

токсичный : Ядовит или способен повредить или убить клетки, ткани или целые организмы. Мерилом опасности такого яда является его токсичность.

черта : Характерная черта чего-либо.(в генетике) Качество или характеристика, которые могут передаваться по наследству.

водяной пар : Вода в газообразном состоянии, способная взвешиваться в воздухе.

длина волны : расстояние между одним пиком и следующим в серии волн или расстояние между одним пиком и следующим. Это также один из «критериев», используемых для измерения радиации.

цирконий : Металлический элемент, который часто используется в конструкциях, которые должны выдерживать высокие температуры и радиацию (например, ядерные реакторы).