Jednoduchý proces premení ovocný odpad na materiál na čistenie vody
- Autor:
- Roman Mališka
- Zverejnené:
- 8. 3. 2023
- Hodnotenie:
- Už ste hlasovali.
Solárne zariadenia poskytujú šikovný a jednoduchý spôsob čistenia znečistenej alebo slanej vody, ale pracujú pomerne pomaly. Ukázalo sa, že nový materiál zvyšuje ich výkon a navyše sa dá vyrábať z ovocného odpadu, ktorý by sa inak vyhodil.
Vo svojej najzákladnejšej podobe pozostáva konvenčný solárny destilačný prístroj z nádrže s nepitnou vodou, ktorá je umiestnená pod priehľadným krytom. Voda sa pri ohrievaní slnkom odparuje a kondenzuje na vnútornom povrchu krytu. Táto kondenzácia, ktorá je čistou vodou, steká po kryte a zhromažďuje sa v samostatnej nádobe na pitie.
Aby sa špinavá / slaná voda ohrievala rýchlejšie, vedci vyvinuli materiály, ktoré plávajú na jej povrchu a premieňajú slnečné svetlo na teplo. A hoci tieto materiály boli vyrobené z rôznych zložiek, bežne sa používa uhlík získaný z uhlia.
Pri hľadaní menej nákladnej a ekologickejšej alternatívy sa docent Edison Ang a jeho kolegovia zo singapurskej Technickej univerzity Nanyang zamerali na niečo, čo sa nemusí ťažiť, je zadarmo a inak by sa jednoducho zlikvidovalo. Touto zložkou je odpad z ovocia. Konkrétne vedci vyskúšali kokosové šupky, pomarančové šupky a banánové šupky.
V jednoduchom dvojstupňovom procese karbonizácie sa ovocný odpad zahrieval niekoľko hodín pri teplote 850 stupňov Celzia a zmiešal sa s molybdénovým reaktantom. Týmto spôsobom sa odpad premenil na dvojrozmerné listy karbidu molybdénu, ktorý patrí do skupiny kovov známych ako MXény. MXény sú okrem iného hydrofilné, čiže priťahujú vodu, a majú veľmi vysokú účinnosť premeny svetla na teplo.
Pri testovaní v malej solárnej elektrárni sa ukázalo, že štvorcové pláty fototermického karbidu molybdénu sú veľmi účinné pri premene slnečného svetla na teplo, čo spôsobilo, že podkladová simulovaná morská voda sa odparila oveľa rýchlejšie, ako by sa odparila inak. A keďže materiál je veľmi porézny, kvapky vodnej pary mohli stúpať priamo cez neho a následne kondenzovať na vnútornej strane krytu destilačnej nádoby. Najlepšie pritom fungoval materiál získaný z kokosových šupiek, ktorý premieňal slnečné svetlo na teplo s účinnosťou až 94 %.
Vedci teraz túto technológiu ďalej rozvíjajú a hľadajú priemyselných partnerov, ktorí by pomohli s jej komercializáciou.
