ננו -קומפוזיט חדש משפר את אידוי השמש לטיהור מים

מחסור במי שתייה גלובלי הוא בעיה קשה עבור בני אדם. טיהור מים צורך כמות גדולה של אנרגיה מאובנת ומייצר זיהום משני.
2022 1 20

אידוי ממשקתי סולארי-תרמי נחשב לאסטרטגיה המבטיחה ביותר לטיפול בבעיה זו. עם זאת, פיתוח חומר אופטימיזציה הכולל המרה יעילה-אדי סולארית וסובלנות סביבתית טובה עדיין נותר מאתגר.

חוקרים מהמכון להנדסת תהליכים (IPE) של האקדמיה הסינית למדעים פיתחו ננו-קומפוזיט TA2O5/C אולטרה-יציב במיוחד עם מבנה רב-מכירות חלול (HOMS) לאידוי סולארי, שיכול לשפר את יעילותו של טיהור המים.

המחקר פורסם בחומרים מתקדמים ב- 29 באוקטובר.

פרופ 'וואנג דן, מחבר המחקר, אמר פרופ' וואנג דן, "בקרת האטום והמתחם המדויק באבן הבניין של Homs, מממש מבנה פס עקיף עם מצבי אנרגיה בשפע סביב רמת פרמי, מה שמגביר את הרפיה הלא -שכרתי כדי להקל על ההמרה הפוטותרמית". "המבנה החלול המוגבל הייחודי יכול לשפר ביעילות את ספיגת האור כמו גוף שחור."

HOMS מקטין את האנרגיה הנדרשת לאידוי מים. תוצאות הסימולציה מראות כי HOMS קובע שיפוע שדה תרמי, ובכך מספק את הכוח המניע לאידוי אדים.

"HOMS גם מועיל להובלת מים", אמר וואנג, "החללים המוגבלים ב- HOMS מקדמים דיפוזיה של מים נוזליים בגלל אפקט שאיבת הנימים, והננו -פוריות ב- HOMS גורמות למולקולות מים להתאדות בצורה של אשכולות, ובכך מאפשרים אידוי עם פחות אנטלפיה "

עם ספיגת צילום יעילה ביותר והמרה פוטותרמית, הושגה מהירות אידוי מהירה במיוחד של 4.02 ק"ג M-2H-1. מהירות האידוי בקושי השתנתה לאחר 30 יום, וללא הצטברות מלח, מה שמצביע על יציבות לטווח הארוך.

ראוי לציין כי ריכוז ה- Pseudovirus SC2-P יכול להיות מופחת בשישה סדרי גודל לאחר אידוי.

מורכב TA2O5/C אמורפי זה מפוברק, נשוי, מאוחסן וממוחזר. ניתן ליישם אותו על טיהור מי ים, או על מים המכילים מתכת או חיידקים כבדים, קבלת מים הניתנים לשתייה העומדים בסטנדרט של ארגון הבריאות העולמי.

המדענים מ- IPE מכינים אב -טיפוס של התפלת מי ים עבור התושבים באיים מבודדים.