Bilim insanları, suyun verimli bir şekilde tuzdan arındırılması için 3D baskı güneş enerjili buhar jeneratörü geliştirdi.
Dünya çapında bilim insanları küresel su kıtlığı sorunuyla başa çıkmak için yeni teknolojiler üzerinde çalışıyor. Bu yeni teknolojilerden biri de Singapur'daki Nanyang Teknoloji Üniversitesi'nden (NTU) araştırmacılar tarafından geliştirilen, deniz suyunu tuzdan arındırmak için güneş enerjisini kullanan 3D baskı Güneş Buhar Jeneratörü / Solar Steam Generator (SSG).
Daha uygun fiyatlı güneş buhar jeneratörü, daha az enerji tüketerek deniz suyunu etkili bir şekilde tuzdan arındırıyor.
Güneş ışığını ısıya dönüştürerek ve ardından suyu buharlaştırarak çalışan SSG'lerin gözenekli yapısı, biriken tuzu gidermeye yardımcı olarak sürekli tuzdan arındırma performansı sağlıyor.
Ekip, karmaşık tasarımlara sahip parçaları hızla oluşturmak için özel bir fototermal füzyon maddesi ve MJF baskı teknolojisi kullandı. Fototermal dönüşüm verimliliğini artırmak için metal-organik çerçevelerden yeni bir füzyon maddesi türü geliştirdiler.
Bitki terlemesinden esinlenen SSG'ler, verimli, ısı dağıtan bir ağ oluşturan minyatür ağaç şeklindeki mikro yapılardan oluşuyor. Bu tasarım yüzey alanını artırarak su taşınımını ve buharlaşma verimliliğini artırıyor.
Yeni SSG'ler pahalı ve enerji yoğun bir işlem olan tuzdan arındırmaya daha sürdürülebilir ve uygun maliyetli bir çözüm sunuyor.
Güneş enerjili buhar jeneratörleri (SSG'ler), sürdürülebilir su buharlaşmasını kolaylaştırmak için yenilenebilir güneş enerjisinden yararlanarak deniz suyunun tuzdan arındırılması için umut verici bir cihaz olarak ortaya çıkmıştır.
Araştırma ekibi, yüksek su buharlaşma verimliliği elde etmek için yüzey alanını artırmak amacıyla 3D baskıya yöneldi ve daha verimli SSG'ler yaratmak için ağaçlardan ilham aldı.
Applied Physics Reviews'da yayınlanan makalede, ekip etkili SSG'ler yapmak için çok jetli füzyon (MJF) kullanarak işlevsel nanokompozitler üretti. Optimize edilmiş gözenekli yapı, basılan SSG'lere kılcal kuvvet kazandırarak su taşınmasını büyük ölçüde destekliyor.
Güneş enerjili buhar jeneratörleri kendi kendini temizliyor
Ağaç benzeri topoloji, çeşitli simüle edilmiş güneş radyasyonu koşulları altında yüksek su buharlaşma oranlarına olanak tanıyor. Dahası, MJF ile basılan SSG'ler yüzeylerinde biriken tuzu otomatik olarak temizleyerek sürdürülebilir tuzdan arındırmayı mümkün kılıyor.
Uzun süreli testler sırasında, SSG'lerin su buharlaşma hızı nispeten sabit kalarak 1,55 kg m−2 h−1'e kadar ulaştı. Ek olarak, tuzdan arındırılmış su doğrudan içme suyu standartlarını karşıladı. Bu çalışma, tuzdan arındırma için verimli SSG'ler üretmek için son teknolojiyi sunar ve işlevsel nanokompozitlerin MJF baskısı için yeni bir yöntem sunar.
Tuzdan arındırılmış su, uzun süreli kullanımdan sonra bile içme suyu standartlarını sürekli olarak karşıladı.
Nanyang Teknoloji Üniversitesi'nden Profesör Kun Zhou, "Mükemmel fototermal performans ve kendi kendini temizleme özelliklerine sahip SSG'ler yarattık. Ağaç benzeri gözenekli yapı, su buharlaşma oranlarını önemli ölçüde iyileştiriyor ve tuz birikmesini önleyerek uzun kullanımdan sonra bile istikrarlı performans sağlıyor." şeklinde açıkladı.
Editor - yesilodak.com