Pływające urządzenie do wytwarzania paliwa i czystej wody z brudnej wody

Dzięki wykorzystaniu energii słonecznej urządzenie Uniwersytetu Cambridge może działać na otwartych wodach bez dostępu do prądu.

Urządzenie pływające testowane na rzece Cam w Cambridge. Zdjęcie: Virgil Andrei

Zainspirowany fotosyntezą, zespół z Uniwersytetu Cambridge opracował urządzenie zasilane energią słoneczną, które może jednocześnie wytwarzać paliwo wodorowe i czystą wodę z wody morskiej lub zanieczyszczonej, poinformował 14 listopada magazyn New Atlas. Ponieważ urządzenie może działać na otwartych wodach i nie wymaga zewnętrznego źródła zasilania, można je instalować w odległych obszarach lub miejscach o ograniczonych zasobach. Wyniki nowych badań opublikowano w czasopiśmie Nature Water.

Fotokatalityczny rozszczep wody przekształca światło słoneczne bezpośrednio w wodór, ale zazwyczaj wymaga oczyszczonej wody i gruntu do budowy instalacji, a także ciepła odpadowego. Urządzenie fotokatalityczne zespołu z Cambridge może wykorzystywać dowolną nieoczyszczoną wodę, co czyni je bardziej zrównoważonym rozwiązaniem.

Umieścili materiał fotokatalizatora, który pochłania promieniowanie ultrafioletowe, na nanostrukturalnej siatce węglowej, która pochłania promieniowanie podczerwone, wytwarzając parę wodną, ​​którą materiał fotokatalizatora wykorzystuje do produkcji wodoru. Porowata siatka węglowa, zaprojektowana tak, aby odpychać wodę, pomaga materiałowi fotokatalizatora unosić się na wodzie i oddzielać się od wody, zapobiegając wpływowi zanieczyszczeń na jego działanie. Ponadto, struktura ta pozwala urządzeniu na wydajniejsze pozyskiwanie energii słonecznej.

Zespół wykorzystał warstwę absorberów promieniowania ultrafioletowego na powierzchni pływającego urządzenia do produkcji wodoru poprzez rozszczepienie wody. Pozostała część światła słonecznego była przesyłana do dolnej części urządzenia, powodując parowanie wody. Proces ten naśladuje transpirację – proces, w którym woda przemieszcza się przez roślinę i paruje z jej części, takich jak liście, łodygi i kwiaty.

Naukowcy przetestowali urządzenie w różnych źródłach wody, w tym w rzece Cam w centrum Cambridge oraz w mętnych ściekach z przemysłu papierniczego. W sztucznej wodzie morskiej urządzenie zachowało 80% swojej pierwotnej wydajności po 154 godzinach. Zespół stwierdził, że ponieważ materiał fotokatalityczny jest oddzielony od zanieczyszczeń w wodzie i pozostaje stosunkowo suchy, urządzenie może zachować stabilność podczas pracy.

Thu Thao (według Nowego Atlasu )

Link źródłowy: https://vnexpress.net/thiet-bi-noi-tao-nhien-lieu-va-nuoc-sach-tu-nuoc-ban-4677006.html