Студијата опишува нов пренослив соларни-Систем за собирање на пареа со полимер оригами кој може да собира и прочистува вода по многу ниска цена
Постои зголемена глобална побарувачка за чисто вода поради растот на населението, индустријализацијата и контаминацијата и исцрпувањето на нашите планетата Природни извори. Соларната-парењето е техника во која сончева енергија може да се користи за прочистување вода со испарување на контаминирани вода, повторно кондензирање и производство на свежо чисто вода. Оваа техника е чиста, обновлива и одржлива зелена технологија која има потенцијал да се справи со глобалниот недостиг на чиста вода со користење на изобилството на соларни енергија. Силата и ефикасноста на а соларни-системот за парење зависи од неговиот дизајн и изборот на фототермални материјали. Актуелно соларни-Технологиите за парење користат скапи, обемни материјали и имаат ниска ефикасност и ограничен излез. Останува предизвик да се подобрат перформансите и пониските трошоци со цел да се дизајнира лесен и пренослив соларни-систем за парење кој може директно да го користат поединци.
Во новата студија објавена на 28 мај во Напредно материјали истражувачите опишуваат нов метод за соларни испарување со дизајнирање на евтина пренослива контролирана низок притисок соларни систем за собирање на пареа кој може да собира и прочистува вода користење на енергија од сончева светлина. Тие избраа фототермички полимерен материјал наречен Полипирол (PPy), кој е спроводлив по природа, е добро познат по своите фототермални својства и покажува висока ефикасност во претворањето на сончевата светлина во топлинска топлина. Инспириран од цветната роза, уникатниот дизајн на овој соларен систем за испарување е направен од 3D оригами PPy-хартија композити. „PPy роза“ која се состои од слоевити црни листови во облик на ливчиња е создадена преку преклопување на оригами и хемиска полимеризација на PPy. Оваа оригами структура е прикачена на памучна цевка слична на стебло која собира сурова/нетретирана вода од извор на вода и ја храни до структурата на розата PPy поставена на врвот. Се користеа памучна цевка и полистиренска пена за да се спречи директен контакт помеѓу PPy материјалот и волуменската вода.
Откако не се лекува вода достигна ливчиња, PPy материјал во структурата на цвет се врти вода во пареа и нечистотии природно се одвојуваат од водата. Последователно, водената пареа треба да се кондензира и потоа да се собере чиста вода за употреба. Истражувачите користеле состојба на низок притисок со користење на пренослива вакуумска пумпа. Се покажа дека ова значително ги подобрува стапките на испарување и собирање вода. Откако водата ќе се кондензира, компактната и цврста стаклена тегла за собирање безбедно складира чиста вода.
3D оригами обезбеди значително поголема апсорпција на светлина и зголемени површини за вода испарување во споредба со конвенционален 2D рамнински дизајн. Стапката на испарување и собирање на водата е зголемена за 52 проценти поради намалувањето на притисокот во комората. Оригамито PPy го подобри испарувањето на водата за 71 отсто, а беа забележани и повисоки стапки на собирање на пареа. Целокупната ефикасност на системот се зголеми за 91.5 проценти под еден извор на светлина. Системот беше тестиран на примерок од реката Колорадо во Тексас, САД. Системот ја отстрани контаминацијата на водата во форма на тешки метали, бактерии, сол и ја ублажува алкалноста создавајќи чиста вода според стандардите за пиење како што ги постави СЗО.
Тековната студија опишува нов рационален дизајн на пренослив евтин систем за собирање соларно испарување со 3D оригами фототермални материјали што нуди подобрени стапки на испарување на водата и собирање на пареа. Цената на секоја структура слична на цвет е помала од 2 центи и може успешно да произведе 2 литри чиста вода на час по квадратен метар. Овој дизајн може да биде инспирација за производство на уникатни модели на соларно испарување за производство на чиста вода.
***
{Можете да го прочитате оригиналниот истражувачки труд со кликнување на врската DOI дадена подолу во списокот со цитирани извори}
Извор (и)
Ли, В. и сор. 2019. Преносен унисистем за колекција на соларни парови со низок притисок со полипирол оригамис. Напредни материјали. http://doi.org/10.1002/adma.201900720
