Ljuset avdunstar vatten – utan behov av värme
Vatten från hav och sjöar som avdunstar, liksom dimma som försvinner i morgonsolen och saltdammar som torkas ut är den mest grundläggande av processer. Avdunstning finns runt omkring oss och har så funnits i alla tider. Nu har MIT-forskare upptäckt en överraskande ”fotomolekylär effekt” som kan påverka beräkningar av klimatförändringar och leda till förbättrade avsaltnings- och torkningsprocesser.
I en serie mödosamt exakta experiment har forskare vid MIT (Massachusetts Institute of Technology) i USA visat att det inte är enbart värme som kan avdunsta vatten. Det visar sig att ljus, som träffar vattenytan där luft och vatten möts, kan bryta bort vattenmolekyler och få dem att sväva upp i luften, vilket orsakar avdunstning utan någon värmekälla.
Den häpnadsväckande upptäckten kan ha en lång rad betydande konsekvenser. Det skulle kunna hjälpa till att förklara hur solljus påverkar moln, och därmed påverka beräkningar av klimatförändringarnas effekt på molntäcke och nederbörd. Det skulle också kunna leda till nya sätt att utveckla industriella processer som exempelvis solcellsdriven avsaltning eller torkning av olika material.
Det finns många variabler, från att förstå vattnet självt till att sträcka sig till andra material, andra vätskor och till och med fasta ämnen
Bakom upptäckten står Gang Chen, Guangxin Lv, Yaodong Tu och James Zhang. De fyra forskarna säger att deras studie tyder på att effekten bör ske brett i naturen – överallt från moln till dimma till ytorna på hav, jordar och växter – och att det också kan leda till nya praktiska tillämpningar, inklusive energiproduktion och processen att få fram rent vatten.
– Jag tror att det här har många tillämpningar. Vi utforskar alla dessa olika inriktningar. Och naturligtvis påverkar det också den grundläggande vetenskapen, som molnens effekt på klimatet, eftersom moln är den mest osäkra aspekten i klimatmodeller, säger Gang Chen.
En nyckelindikator var att när vattnet började avdunsta från en testbehållare under synligt ljus, kyldes lufttemperaturen ovanför vattenytan och planade sedan ut, vilket visar att termisk energi inte var drivkraften bakom effekten.
– Experimenten som behövs för att demonstrera och kvantifiera effekten är mycket tidskrävande. Det finns många variabler, från att förstå vattnet självt till att sträcka sig till andra material, andra vätskor och till och med fasta ämnen, menar Gang Chen.
