تصفیه آب با کمک چوب، باکتری و خورشید
طبق گزارش سازمان ملل متحد، حدود یک پنجم جمعیت جهان در مناطقی زندگی می کنند که آب کمیاب است. بنابراین، فناوریهای تولید آب پاک از منابع غیرقابل شرب مانند آب دریا، آب رودخانه یا دریاچه و آب آلوده، به صورت ضروری مورد نیاز است.
در حال حاضر، محققانی که در Nano Letters گزارش می دهند، یک مولد بخار بر پایه چوب ساختهاند که با کمک نانومواد تولید شده توسط باکتری، انرژی خورشیدی را برای تصفیه آب به کار میگیرد.
مولد بخار خورشیدی دستگاهی است که با استفاده از انرژی فراوان خورشید، آب خالص را از طریق تبخیرازآلاینده های آن جدا می کند. بسیاری از نسخه های مختلف این دستگاهها با کارایی های متفاوت توسعه یافته اند.
برای طراحی بهتر ژنراتورهای بخار خورشیدی، محققان باید راه هایی برای بهبود جذب نور، مدیریت گرما، انتقال آب و تبخیر بیابند.
Shu-Hong Yu و همکارانش در دانشگاه علم و صنعت چین می خواستند هرچهارمورد نام برده که باعث پیشرفت شدند را در یک دستگاه ترکیب کنند در نتیجه آنها چوب را به دلیل پایداری و ساختار متخلخل آن که امکان انتقال سریع آب را فراهم می کند، به عنوان پایه تولید کننده خود انتخاب کردند.
محققان دستگاه خود را با کمک باکتری هایی ساختند که نانوالیاف سلولزی بلندی تولید میکرد و همچنین لایههای دستگاه را به هم متصل می کرد.
این تیم باکتری را به سطح یک قطعه چوبی اضافه کردند و به آنها اجازه تخمیر دادند سپس، آئروسلی از حبابهای شیشهای کرههای توخالی کوچکی که عایق حرارتی عالی را فراهم میکنند روی سطح اسپری کردند.
حباب های شیشه ای در نانوالیاف سلولزی تولید شده توسط باکتری ها جاسازی شده و هیدروژل را تشکیل می دهند در نهایت، محققان نانولولههای کربنی را اضافه کردند که با نانوالیاف سلولزی در هم پیچیده شدند و لایه بالایی جذب کننده نور و تبخیر آب را تشکیل دادند.
این دستگاه با انتقال آب به سمت بالا از طریق چوب، به لایه جذب نور که توسط خورشید گرم شده کار می کند بنابراین آب تبخیر شده و بخار جمع آوری و متراکم می شود تا آب خالص تولید شود.
لایه عایق حباب های شیشه ای از انتقال گرما از طریق دستگاه و از دست رفتن آن جلوگیری می کند و ساختارهای نانومقیاس، انرژی مورد نیاز برای تبخیر آب را کاهش می دهند در نتیجه، دستگاه جدید دارای نرخ تبخیر و کارایی بالاتری نسبت به اکثر ژنراتورهای بخار خورشیدی موجود است.
لینک مرتبط: نانوفیلتر نوید دسترسی سریع به آب تمیز را می دهد
بیشتر بخوانید: فیلترکاغذی جلبکها می تواند جان انسان ها را نجات دهد
مقاله مفید: به زودی می توانید آب آشامیدنی نانویی بنوشید
تاریخ:1403/7/16
مهسا نعمتی