REKLÁM

A biztonságos ivóvíz kihívása: Új, napenergiával működő, otthoni, alacsony költségű víztisztító rendszer

A tanulmány egy új, hordozható, napenergiával működő gőzgyűjtő rendszert ír le polimer origamival, amely nagyon alacsony költséggel képes összegyűjteni és tisztítani a vizet

Világszerte egyre nagyobb az igény a tisztaság iránt víz a népesség növekedése, az iparosodás, valamint bolygónk természeti erőforrásainak szennyeződése és kimerülése miatt. A szoláris gőzölés olyan technika, amelyben napenergia használható víz tisztítására a szennyezett víz elpárologtatásával, újrakondenzálásával és friss tiszta víz előállításával. Ez a technika egy tiszta, megújuló és fenntartható zöld technológia, amely a rengeteg napenergia felhasználásával képes kezelni a tiszta víz globális hiányát. A szoláris gőzölő rendszer szilárdsága és hatékonysága a tervezésétől és a fototermikus anyagok megválasztásától függ. A jelenlegi szoláris gőzölős technológiák drága, terjedelmes anyagokat használnak, alacsony hatásfokkal és korlátozott teljesítményükkel. Továbbra is kihívást jelent a teljesítmény növelése és a költségek csökkentése egy olyan könnyű és hordozható szoláris gőzölő rendszer tervezése érdekében, amelyet az egyének közvetlenül használhatnak.

Egy új tanulmányban, amelyet május 28-án tettek közzé Advanced Materials A kutatók egy új módszert írnak le a napenergiával történő gőzölésre egy olcsó, hordozható, alacsony nyomású, szabályozott szoláris gőzgyűjtő rendszer tervezésével, amely képes összegyűjteni és tisztítani a vizet a napfényből származó energia felhasználásával. A Polypyrrol (PPy) nevű fototermikus polimer anyagot választották, amely a természetben vezetőképes, fototermikus tulajdonságairól jól ismert, és nagy hatékonysággal alakítja át a napfényt hőhővé. A virágrózsa által ihletett napelemes gőzölő rendszer egyedi kialakítása 3D origami PPy-papír kompozitokból készült. A „PPy rózsa”, amely szirmokként formált, réteges fekete lapokból áll, a PPy origami hajtogatásával és kémiai polimerizációjával jött létre. Ez az origami szerkezet egy szárszerű pamuttal ellátott csőhöz van rögzítve, amely összegyűjti a nyers/kezeletlen vizet egy vízforrásból, és a tetején elhelyezett PPy rózsaszerkezethez táplálja. Pamut infúziós csövet és polisztirolhabot használtak a PPy anyag és az ömlesztett víz közötti közvetlen érintkezés megakadályozására.

Amint a kezeletlen víz elérte a szirmokat, a virágszerkezetben lévő PPy anyag a vizet gőzzé alakítja, és a szennyeződések természetesen elkülönülnek a víztől. Ezt követően a vízgőzt kondenzálni kell, majd tiszta vizet kell összegyűjteni a felhasználáshoz. A kutatók alacsony nyomású állapotot használtak egy hordozható vákuumszivattyú segítségével. Ez jelentősen megnövelte mind a víz párolgási, mind a vízgyűjtési sebességet. A víz lecsapódása után a kompakt és erős gyűjtőedény biztonságosan tárolja a tiszta vizet.

A 3D origamis lényegesen nagyobb fényelnyelést és megnövelt felületi területeket biztosított a víz elpárolgása számára, mint a hagyományos 2D sík kialakítás. A víz párolgási és összegyűjtési sebessége 52 százalékkal nő a kamranyomás csökkenése miatt. A PPy origami 71 százalékkal javította a víz párolgást, és magasabb gőzgyűjtési arányt is észleltek. A rendszer általános hatékonysága 91.5 százalékkal nőtt egyetlen fényforrás mellett. A rendszert a Colorado folyóból származó mintán tesztelték Texas államban, az Egyesült Államokban. A rendszer eltávolította a víz szennyeződését nehézfémek, baktériumok, só formájában, és enyhíti a lúgosságot, így tiszta vizet állít elő a WHO által meghatározott ivási szabványoknak megfelelően.

A jelenlegi tanulmány egy hordozható, olcsó, napenergiával működő gőzgyűjtő rendszer újszerű és ésszerű kialakítását írja le 3D origami fototermikus anyagokkal, amely jobb vízpárolgást és gőzgyűjtést tesz lehetővé. Egy-egy virágszerű szerkezet ára kevesebb, mint 2 cent, és négyzetméterenként óránként 2 liter tiszta vizet tud sikeresen előállítani. Ez a kialakítás ihletet adhat a napenergiával történő gőzölés egyedi modelljeinek elkészítéséhez a tiszta víz előállításához.

***

{Az eredeti kutatási cikket a hivatkozott forrás(ok) listájában lent található DOI linkre kattintva olvashatja el}

Forrás (ok)

Li, W. et al. 2019. Hordozható alacsony nyomású szoláris gőzölő-gyűjtő Unisystem Polypyrrole Origamis-szal. Speciális anyagok. http://doi.org/10.1002/adma.201900720

SCIEU csapat
SCIEU csapathttps://www.ScientificEuropean.co.uk
Scientific European® | SCIEU.com | Jelentős előrelépések a tudományban. Hatás az emberiségre. Inspiráló elmék.

Iratkozzon fel hírlevelünkre

A legfrissebb hírekkel, ajánlatokkal és külön értesítésekkel kell frissíteni.

Legnépszerűbb cikkek

Az állóképességi gyakorlatok hipertrófiás hatása és a lehetséges mechanizmusok

Az állóképességet vagy "aerob" edzést általában szív- és érrendszeri...

Németország elutasítja az atomenergiát, mint zöld lehetőséget

Egyszerre szén- és nukleáris mentesnek lenni nem fog...
- Reklám -
94,852VentilátorokMint
47,750KövetőKövesse
1,772KövetőKövesse
30ElőfizetőkFeliratkozás