https://frosthead.com

Kuinka sieni, kuplakääri ja auringonvalo voivat johtaa puhtaaseen veteen

Tässä on vielä yksi syy rakastaa kuplakelaa, ihanaa pop-tyyppistä pakkausmateriaalia: se voi auttaa tuottamaan puhdasta vettä.

MIT: n tutkijat etsivät tapaa puhdistaa ja suolanpoisto vedestä käyttämättä kalliita erikoismateriaaleja tai -laitteita. Se, mitä he keksivät, on maallikkojen mielestä kuplakelaan koteloitu sieni. Tämä ”aurinkohöyrygeneraattori” voi lämmittää veden niin paljon, että se kiehuu, haihduttaen veden ja jättäen taakseen ei-toivottuja tuotteita, kuten suolaa.

Yleisin tapa keskittää auringonvalo ja tuottaa lämpöä on peilien kanssa, kertoo tutkimuksen vetäjä George Ni. Mutta ongelmana on, että peilit ja muut optiset lämpökonsentraattorit ovat usein kalliita.

"Jos aiot käyttää tätä vettä suolanpoistoon kehitysmaassa, se on todella kallista useimmille ihmisille, " hän sanoo.

Ni: n ja hänen tiiminsä kehittämä aurinkohöyrygeneraattori sisältää metallikalvon, joka pystyy absorboimaan säteilyä ja vangitsemaan lämpöä. Tämä spektrisesti selektiivinen absorboija on asennettu grafiitista ja hiilivaahdosta tehdyn erityisen sienen palanen, joka voi kiehua veden 100 celsiusasteeseen ympäröivän auringonvalon avulla. Koko asia kääritään sitten kuplakääriin. Kuplakerros antaa auringonvalon, mutta estää lämmön karkaamisen tuulen puhaltaessa laitteen yli, mikä tekee siitä paljon tehokkaamman.

"Nämä ovat kaikkia kaupallisia materiaaleja, jotka useimpien ihmisten pitäisi voida ostaa kodinhoitokaupasta", Ni sanoo. Spektrisesti selektiivinen absorboija on erikoistuneempi, hän lisää, vaikkakaan ei kallista.

Auringon höyrygeneraattori voi kellua vedessä, absorboimalla sen ja muuttamalla höyryksi auringon lämmön mukana.

Selvin sovellus aurinkohöyrygeneraattorille on veden suolanpoisto, Ni sanoo. Vaikka prototyyppi oli vain noin viisi tuumaa pitkä, ei ole mitään syytä, miksi se ei voisi olla paljon suurempi - yhtä suuri kuin jalkapallokenttä. Suuri aurinkohöyrygeneraattori voi kellua lammen, järven tai valtameren pinnalla. Joillakin alueilla, joilla pohjavesi on liian suolaista juotavaksi, tämä voisi auttaa tarjoamaan makeaa vettä yhteisöille.

"Juomaveteen pääsy on monissa paikoissa hyvin rajoitettua", Ni sanoo. ”Se ei ole uusiutuva luonnonvara. Se on kuin öljy. ”

Toinen pääkäyttö olisi jätevesien käsittelyssä. Erityisesti öljy- ja kaasuteollisuus tuottaa vuosittain tonnia jätevettä, joka on nauhoitettu myrkyllisillä suoloilla, metalleilla ja öljyillä. Tämä jätevesi hoidetaan usein varastoimalla se lampiin, mikä ei ole pitkäaikainen ratkaisu, tai kaatoamalla se syviin miina-akseleihin, jotka voivat aiheuttaa maanjäristyksiä. Teoriassa suuri aurinkohöyrygeneraattori voisi istua jätevesialtaan pinnalla. Generaattori haihduttaisi suurimman osan vedestä jättäen jätetuotteiden lietteen, jonka hävittäminen olisi paljon helpompaa.

Auringon höyrygeneraattori on edelleen keskeneräinen tuote, Ni varoittaa, ja se ei todellakaan ole ainoa markkinoilla oleva tuote, jolla puhdistetaan ja suolaan poistetaan vesi. Silti hän uskoo, että se voisi täyttää merkittävän markkinaraon halpoille, helposti rakennettaville vedenkäsittelylaitteille. Se ei kestä niin kauan kuin muut laitteet, mutta sen korvaaminen on paljon halvempaa, joten se on viime kädessä kustannustehokkaampaa. Ryhmän seuraaviin vaiheisiin sisältyy lisää testausta todellisen maailman olosuhteissa. Erityisen huolestuttavaa on, miten käsitellä suoloja, jotka kertyvät generaattoriin veden haihtumisen jälkeen.

"Haasteenamme on varmistaa, että ne eivät kerää laitetta, peittää sen ja estää sitä toimimasta", Ni sanoo.

Ni arvioi, että tuote saattaa olla valmis markkinoille lähivuosina. Ei sanaakaan siitä, löysikö MIT: n tutkijat popputtavan kuplakäärän niin vastustamattomasti kuin me haluaisimme.

Kuinka sieni, kuplakääri ja auringonvalo voivat johtaa puhtaaseen veteen