Studie beskryf 'n nuwe draagbare sonkrag-stoom versameling stelsel met polimeer origami wat kan versamel en suiwer water teen 'n baie lae koste
Daar is 'n toenemende wêreldwye vraag na skoonheid water as gevolg van bevolkingsgroei, industrialisasie en kontaminasie en uitputting van ons planeet s'n natuurlike hulpbronne. Solar-stoom is 'n tegniek waarin sonenergie kan gebruik word om te suiwer water deur besmet te verdamp water, weer kondenseer en vars skoon produseer water. Hierdie tegniek is 'n skoon, hernubare en volhoubare groen tegnologie wat die potensiaal het om wêreldwye skaarste aan skoon water aan te spreek deur die oorvloed van sonkrag energie. Die sterkte en doeltreffendheid van 'n sonkrag-stoomstelsel hang af van die ontwerp en keuse van fototermiese materiale. Huidige sonkrag-stoomtegnologieë gebruik duur, lywige materiale en het 'n lae doeltreffendheid en beperkte uitset. Dit het 'n uitdaging gebly om werkverrigting te verbeter en koste te verlaag om 'n ligte gewig en draagbaar te ontwerp sonkrag-stoomstelsel wat direk deur individue gebruik kan word.
In 'n nuwe studie gepubliseer op 28 Mei in Advanced Materials navorsers beskryf 'n nuwe metode vir sonkrag stoom deur die ontwerp van 'n laekoste draagbare laedrukbeheerde sonkrag stomende versameling stelsel wat kan versamel en suiwer water energie van sonlig gebruik. Hulle het 'n fototermiese polimeermateriaal genaamd Polypyrrole (PPy) gekies wat geleidend van aard is, bekend is vir sy fototermiese eienskappe en hoë doeltreffendheid toon om sonlig in termiese hitte om te skakel. Geïnspireer deur die blomroos, is die unieke ontwerp van hierdie sonstoomstelsel gemaak van 3D-origami PPy-papier-komposiete. 'n 'PPy-roos' wat bestaan uit gelaagde swart velle wat as blomblare gevorm is, is geskep deur origami-vou en chemiese polimerisasie van PPy. Hierdie origami-struktuur is geheg aan 'n stamagtige katoenpyp wat rou/onbehandelde water van 'n waterbron opvang en dit na die PPy-roosstruktuur wat bo-op geplaas word, voer. Katoen-geïnfuseerde buis en polistireenskuim is gebruik om direkte kontak tussen PPy-materiaal en grootmaatwater te voorkom.
Sodra onbehandeld water bereik die blomblare, PPy materiaal in die blom struktuur draai water in stoom en onsuiwerhede skei natuurlik van die water. Vervolgens moet die waterdamp gekondenseer word en dan moet skoon water opgevang word vir gebruik. Navorsers het 'n laedruktoestand gebruik deur 'n draagbare vakuumpomp te gebruik. Daar is gesien dat dit die tempo van beide waterverdamping en waterversameling aansienlik verbeter. Sodra water gekondenseer is, stoor die kompakte en stewige opvangglasfles skoon water veilig.
Die 3D-origamis het aansienlik hoër absorpsie van lig en verbeterde oppervlakareas vir water verdamping in vergelyking met 'n konvensionele 2D planêre ontwerp. Die waterverdampings- en versameltempo word met 52 persent verhoog as gevolg van die verlaging van kamerdruk. PPy origami het waterverdamping met 71 persent verbeter en hoër stoomversamelingskoerse is ook gesien. Die algehele doeltreffendheid van die stelsel het onder een ligbron met 91.5 persent toegeneem. Die stelsel is getoets op 'n monster van die Colorado-rivier in Texas, VSA. Die stelsel het besoedeling van water in die vorm van swaar metale, bakterieë, sout verwyder en verlig alkaliniteit wat skoon water produseer volgens drinkstandaarde soos deur die WGO gestel.
Die huidige studie beskryf 'n nuwe rasionele ontwerp van 'n draagbare laekoste-sonkrag-stoomversamelingstelsel met 3D origami fototermiese materiale wat verbeterde tempo van waterverdamping en stoomversameling bied. Die koste van elke blomagtige struktuur is minder as 2 sent en dit kan suksesvol 2 liter skoon water per uur per vierkante meter produseer. Hierdie ontwerp kan 'n inspirasie wees om unieke modelle van sonstoom vir skoonwaterproduksie te vervaardig.
***
{Jy kan die oorspronklike navorsingsartikel lees deur die DOI-skakel wat hieronder gegee word in die lys van aangehaalde bronne te klik}
Bronne)
Li, W. et al. 2019. Draagbare laedruk-son-stoom-versameling-eenheid met Polypyrrole Origamis. Gevorderde materiaal. http://doi.org/10.1002/adma.201900720
