دستگاه شناور برای تولید سوخت و آب تمیز از آب کثیف

دستگاه دانشگاه کمبریج با استفاده از انرژی خورشیدی می‌تواند در هر آب بازی بدون برق کار کند.

دستگاه شناور روی رودخانه کَم، کمبریج آزمایش می‌شود. عکس: ویرجیل آندری — دستگاه شناور روی رودخانه کَم، کمبریج آزمایش می‌شود. عکس: *ویرجیل آندری*

نیو اطلس در ۱۴ نوامبر گزارش داد که تیمی در دانشگاه کمبریج با الهام از فتوسنتز، دستگاهی با انرژی خورشیدی ساخته است که می‌تواند همزمان سوخت هیدروژن و آب تمیز را از آب دریا یا آب آلوده تولید کند. از آنجا که این دستگاه می‌تواند در هر آب بازی کار کند و به منبع تغذیه خارجی نیاز ندارد، می‌توان آن را در مناطق دورافتاده یا مکان‌هایی با منابع محدود نصب کرد. این تحقیق جدید در مجله Nature Water منتشر شده است.

تجزیه فوتوکاتالیستی آب، نور خورشید را مستقیماً به هیدروژن تبدیل می‌کند، اما معمولاً برای ساخت نیروگاه به آب تصفیه‌شده و زمین و همچنین گرمای تلف‌شده نیاز دارد. دستگاه فوتوکاتالیستی تیم کمبریج می‌تواند از هر آب تصفیه‌نشده‌ای استفاده کند و این آن را به یک راه‌حل پایدارتر تبدیل می‌کند.

آنها ماده فوتوکاتالیستی را که نور فرابنفش را جذب می‌کند، روی یک شبکه کربنی نانوساختار قرار دادند که نور مادون قرمز را جذب می‌کند تا بخاری ایجاد کند که ماده فوتوکاتالیست از آن برای تولید هیدروژن استفاده می‌کند. شبکه کربنی متخلخل که برای دفع آب طراحی شده است، به ماده فوتوکاتالیست کمک می‌کند تا شناور شود و از آب زیرین جدا شود و از تأثیر آلاینده‌ها بر عملکرد آن جلوگیری کند. علاوه بر این، این ساختار به دستگاه اجازه می‌دهد تا انرژی خورشیدی را با کارایی بیشتری برداشت کند.

این تیم از لایه‌ای از جاذب‌های نور فرابنفش در بالای دستگاه شناور استفاده کرد تا با تجزیه آب، هیدروژن تولید کند. نور باقی‌مانده از طیف خورشید به پایین دستگاه منتقل شد و باعث تبخیر آب شد. این فرآیند، تعرق را تقلید می‌کند - فرآیندی که در آن آب از طریق یک گیاه حرکت می‌کند و از قسمت‌هایی مانند برگ‌ها، ساقه‌ها و گل‌ها تبخیر می‌شود.

دانشمندان این دستگاه را در منابع آبی متنوعی از جمله رودخانه کام در مرکز کمبریج و فاضلاب کدر صنعت کاغذ آزمایش کردند. در آب دریای مصنوعی، دستگاه پس از ۱۵۴ ساعت ۸۰ درصد از عملکرد اولیه خود را حفظ کرد. این تیم اعلام کرد که از آنجا که ماده فوتوکاتالیستی از آلاینده‌های موجود در آب جدا شده و نسبتاً خشک می‌ماند، دستگاه می‌تواند در طول عملیات پایداری خود را حفظ کند.

Thu Thao (طبق گزارش نیو اطلس )

لینک منبع