Студија описује нови преносни рачунар соларни-систем за сакупљање паре са полимерним оригамијем који може сакупљати и пречишћавати вода по веома ниској цени
Постоји све већа глобална потражња за чистим вода услед раста становништва, индустријализације и контаминације и исцрпљивања нашег планета природни ресурси. Соларни-парење је техника у којој соларна енергија може се користити за пречишћавање вода испаравањем контаминираних вода, поново га кондензује и производи свеж чист вода. Ова техника је чиста, обновљива и одржива зелена технологија која има потенцијал да реши глобални недостатак чисте воде користећи обиље соларни енергије. Снага и ефикасност а соларни-систем парења зависи од његовог дизајна и избора фототермалних материјала. Тренутни соларни-Технологије парења користе скупе, гломазне материјале и имају ниску ефикасност и ограничен учинак. И даље је изазов побољшати перформансе и смањити трошкове како би се дизајнирао лаган и преносив соларни-систем за парење који могу директно користити појединци.
У новој студији објављеној 28. маја год Адванцед Материалс истраживачи описују нови метод за соларни парење дизајнирањем јефтиног преносивог уређаја са ниским притиском соларни систем за сакупљање паре који може сакупљати и пречишћавати вода користећи енергију сунчеве светлости. Изабрали су фототермални полимерни материјал под називом Полипирол (ППи) који је проводљив по природи, познат је по својим фототермалним својствима и показује високу ефикасност у претварању сунчеве светлости у топлотну топлоту. Инспирисан цветном ружом, јединствени дизајн овог соларног система за пару је направљен од 3Д оригами композита ППи папира. 'ППи ружа' која се састоји од слојевитих црних листова у облику латица створена је оригами савијањем и хемијском полимеризацијом ППи. Ова оригами структура је причвршћена за цев налик на стабљику од памука која сакупља сирову/нетретирану воду из извора воде и доводи је до структуре руже ППи постављене на врху. Цев од памука и полистиренска пена су коришћени да би се спречио директан контакт између ППи материјала и воде у расутом стању.
Једном нелечен вода достигао латице, ППи материјал у цветној структури се окреће вода у пару и нечистоће које се природно одвајају од воде. Након тога, водену пару треба кондензовати, а затим прикупити чисту воду за употребу. Истраживачи су користили услове ниског притиска користећи преносиву вакуум пумпу. Видело се да ово значајно повећава стопе и испаравања и сакупљања воде. Када се вода кондензује, компактна и чврста стаклена посуда за прикупљање безбедно складишти чисту воду.
3Д оригами је обезбедио знатно већу апсорпцију светлости и побољшане површине за вода испаравање у поређењу са конвенционалним 2Д планарним дизајном. Стопа испаравања и сакупљања воде је повећана за 52 процента због смањења притиска у комори. ППи оригами је побољшао испаравање воде за 71 проценат, а такође су примећене веће стопе сакупљања паре. Укупна ефикасност система повећана је за 91.5 одсто под једним извором светлости. Систем је тестиран на узорку из реке Колорадо у Тексасу, САД. Систем је уклонио контаминацију воде у виду тешких метала, бактерија, соли и ублажава алкалност производећи чисту воду стандарда за пиће које је поставила СЗО.
Садашња студија описује нови рационални дизајн преносивог јефтиног соларног система за сакупљање са 3Д оригами фототермалним материјалима који нуди побољшане стопе испаравања воде и сакупљања паре. Цена сваке структуре налик цвету је мања од 2 цента и може успешно произвести 2 литра чисте воде на сат по квадратном метру. Овај дизајн може бити инспирација за производњу јединствених модела соларне паре за производњу чисте воде.
***
{Можете да прочитате оригинални истраживачки рад тако што ћете кликнути на линк ДОИ дат у наставку на листи цитираних извора}
Извор (и)
Ли, В. ет ал. 2019. Преносиви соларни систем за сакупљање на пари ниског притиска са полипиролним оригами. Напредни материјали. http://doi.org/10.1002/adma.201900720
