Güneş enerjili tuzdan arındırma ünitesi büyük umut vaat ediyor

Dünyadaki muazzam miktarda suya rağmen, çoğu içilemeyen deniz suyudur. Tatlı su, toplamın yalnızca yaklaşık% 2,5’ini oluşturuyor, bu nedenle dünyanın çoğu ciddi su kıtlığı yaşıyor.

In AIP Advances , AIP Yayıncılık tarafından, Çin’de bilim adamları güneş enerjisi ile çalışan bir yüksek verimli tuzdan arındırma cihazının gelişimi sunulmuştur. Cihaz, güneş enerjisini emebilen titanyum içeren bir katman, TiNO veya titanyum nitrür oksitten oluşur. TiNO, güneş emicinin deniz suyu üzerinde yüzmesine izin veren özel bir kağıt ve köpük türünün üzerinde biriktirilir.

Güneş ışığı titanyum tabakasına çarptığında hızla ısınır ve suyu buharlaştırır. Üniteyi eğimli kuvars çatılı şeffaf bir kaba yerleştirerek, su buharı yoğunlaştırılabilir ve toplanarak bol miktarda tatlı su üretilebilir.

Yazar Chao Chang, “Güneş enerjisi alanında, TiNO, güneş enerjili sıcak su sistemlerinde ve fotovoltaik ünitelerde yaygın olarak kullanılan yaygın bir ticari güneş emici kaplamadır” dedi. “Yüksek bir güneş soğurma oranına ve düşük bir ısıl yayma gücüne sahiptir ve güneş enerjisini etkili bir şekilde termal enerjiye dönüştürebilir.”

Araştırmacılar, magnetron püskürtme olarak bilinen bir teknik kullanarak bir TiNO tabakası biriktirmek için bir yöntem geliştirdiler. Deniz suyu rezervuarından su sağlamak için emici bir malzeme görevi gören, hava ile işlenmiş kağıt olarak bilinen özel bir tür yüksek gözenekli kağıt kullandılar. Airlaid kağıt, ağaç liflerinden yapılır ve genellikle tek kullanımlık çocuk bezlerinde kullanılır.

Buharlaştırma ünitesi üç bölümden oluşuyordu: üstte TiNO tabakası, bir termal yalıtkan ve altta hava ile işlenmiş kağıt. Yalıtım katmanı, ısıyı hapseden ve çok katmanlı birimin bir deniz suyu rezervuarının üzerinde yüzmesine izin veren ve çevreye ısı kaybını en aza indiren birçok hava ile doldurulmuş gözeneğe sahip polietilen köpüktür.

Chang, “TiNO güneş emici için alt tabaka olarak kullanılan gözenekli hava ile işlenmiş kağıt, 30 defadan fazla yeniden kullanılabilir ve geri dönüştürülebilir,” dedi.

TiNO yüzeyinde tuz çökelmesi verimliliği etkileyebilir, ancak araştırmacılar uzun bir süre sonra bile yüzeyde tuz tabakası oluşmadığını buldular. Kağıdın gözenekli yapısının yüzeyde oluşabilecek tuzu uzaklaştırarak deniz suyu rezervuarına geri döndürdüğünü öne sürüyorlar.

Sıradan deniz suyunun tuzluluğu litre başına 75.000 miligram tuzun üzerindedir. Sıradan içme suyunun tuzluluğu litre başına yaklaşık 200 miligramdır. Tuzdan arındırma ünitesi, deniz suyu tuzluluğunu litre başına 2 miligramın altına düşürmeyi başardı.

Bu tuzdan arındırma teknolojisi için düşük maliyet, yüksek verimlilik ve kirlenme olmaması kombinasyonu, dünyanın tatlı su kıtlığını çözmeye yardımcı olma potansiyeline sahip olduğunu göstermektedir.