گروه لاوزی

برای علاقه مندان به زیست شناسی، سلامت و پزشکی

گروه لاوزی

برای علاقه مندان به زیست شناسی، سلامت و پزشکی

یک دستگاه جدید برای جمع آوری و تصفیه آب، توسعه یافته در دانشگاه تگزاس در آستین، از گل رز الهام گرفته شده است، و در حالی که بیشتر مهندسی ساز است تا جذاب، پیشرفتی چشمگیر در روش های فعلی است. هر ساختار گل مانند کمتر از 2 سنت هزینه دارد و می تواند بیش از نیم گالن آب در ساعت را در هر متر مربع تولید کند.

یک تیم تحت هدایت پروفسور دونگلی (اِما) فان در دانشکده مهندسی کاکرل دپارتمان مهندسی مکانیک والکر، یک رویکرد جدید برای بخار خورشیدی جهت تولید آب ایجاد کرده است؛ تکنیکی که از انرژی خورشیدی برای جدا کردن نمک و سایر ناخالصی ها از طریق تبخیر آب استفاده می کند.

در مقاله منتشر شده در آخرین شماره مجله مواد پیشرفته، نویسندگان طرح کلی چگونگی اریگامی رز الهام بخش برای ایجاد یک نوع جدید سیستم بخار خورشیدی ساخته شده از صفحات لایه دار کاغذی سیاه به شکل گلبرگ را توضیح داده اند. متصل به یک لوله ساقه مانند که آب تصفیه نشده را از هر منبع آب جمع آوری می کند، شکل ساخت سه بعدی یا 3D باعث می شود که ساختار برای جمع آوری و حفظ مایع بیشتر آسان شود.

تکنولوژی های فعلی بخار خورشیدی معمولا گران هستند، بزرگ هستند و نتایج محدودی تولید می کنند. روش تیم استفاده از مواد ارزان قیمت قابل حمل و سبک وزن است. و همچنین به نظر می رسد درست مثل گل رز گلبرگ سیاه گلدان شیشه ای است.

افرادی که در این زمینه می دانند، به طور دقیق تر آن را به عنوان یک مجموعه ی منظم جمع آوری بخار خورشیدی قابل حمل تحت فشار پایین توصیف می کنند. اما شباهت آن به گل تصادفی نیست.



فان گفت: "ما برای یافتن راه های کارآمدتر برای استفاده از تکنیک بخار خورشیدی برای تولید آب از کاغذ سیاه استفاده کردیم که با نوع خاصی از پلیمر پوشیده می شود، و به عنوان پلی پیرول شناخته شده است."

پلی پیرول یک ماده شناخته شده بخاطر خواص فتوترمالش است، به این معنی که آن به خصوص در تبدیل نور خورشیدی به گرما خوب است.


فان و تیم او روش های مختلف برای شکل دادن کاغذ برای دیدن آنچه که بهترین رسیدن به سطح حفظ مطلوب آب است را آزمایش کردند. آنها با قرار دادن لایه های تک و مدور پوشیده از ورق روی زمین تحت نور مستقیم خورشید شروع کردند. ورق های تک به عنوان جمع کننده آب عمل کردند اما به مقدار کافی نبودند. بعد از اینکه با چند شکل دیگر کار کردند، فان از یک کتاب که در دبیرستان خوانده بود، الهام گرفت. اگر چه گلهای رز به تنهایی الهام بخش نبودند، "لاله سیاه " الکساندر دوما به او این ایده را داد که سعی کند از یک شکل گل استفاده کند و گل رز را ایده آل یافت. ساختار آن اجازه داد که نور خورشید مستقیم تر باشد تا مواد فتوترمی با بازتاب های داخلی بیشتر نسبت به سایر شکل های گل و همچنین سطح وسیع بخار آب را برای از بین بردن مواد فراهم می کند.


این دستگاه آب را از طریق لوله ساقه مانند خود جمع می کند و آن را به ساختار گل مانند بالای آن می رساند. همچنین می تواند قطره های باران را از بالا جمع آوری کند. آب راه خود را به گلبرگ هایی می رساند که مواد پوشیده با پلی پیرول گل آب را به بخار تبدیل می کنند. به طوری که در این روش متراکم آلودگی ها به طور طبیعی از آب جدا میشوند.

Weigu Li، دانشجوی Ph.D آزمایشگاه فان و نویسنده اصلی مقاله گفت: "ما سیستم تصفیه را طراحی کردیم که شامل یک نقطه اتصال برای پمپ فشار کم به منظور کمک به فشرده کردن آب به طور موثر باشد." "هنگامی که فشرده شده است، ظرف شیشه طراحی شده که جمع و جور، محکم و امن برای ذخیره آب تمیز است."

این دستگاه هرگونه آلودگی از فلزات سنگین و باکتری ها را حذف می کند و نمک را از آب دریایی حذف می کند و آب تمیز را مطابق با الزامات استاندارد آشامیدنی تعیین شده توسط سازمان بهداشت جهانی تولید می کند.

لی گفت که "طراحی منطقی ما و تولید کم هزینه مواد نوری گرمابی اریگامی 3D نشان دهنده یک سیستم جمع آوری بخار خورشیدی با فشار کم قابل حمل است." "این می تواند الهام بخش پارادایم جدیدی از فن آوری های بخار خورشیدی در تولید آب پاک برای افراد و خانه ها باشد."


منبع:

Weigu Li, Zheng Li, Karina Bertelsmann, Donglei Emma Fan. Portable Low‐Pressure Solar Steaming‐Collection Unisystem with Polypyrrole Origamis. Advanced Materials, 2019; 1900720 DOI: 10.1002/adma.201900720

نظرات  (۰)

هیچ نظری هنوز ثبت نشده است

ارسال نظر

ارسال نظر آزاد است، اما اگر قبلا در بیان ثبت نام کرده اید می توانید ابتدا وارد شوید.
شما میتوانید از این تگهای html استفاده کنید:
<b> یا <strong>، <em> یا <i>، <u>، <strike> یا <s>، <sup>، <sub>، <blockquote>، <code>، <pre>، <hr>، <br>، <p>، <a href="" title="">، <span style="">، <div align="">
تجدید کد امنیتی