Deniz suyunun arıtılması, azalan temiz su kaynakları nedeniyle giderek daha fazla önem kazanıyor. Ancak geleneksel tuzdan arındırma yöntemleri yüksek enerji gerektirdiği için oldukça maliyetli. Bu nedenle bilim insanları, elektrik erişimi olmayan bölgelerde çalışabilecek güneş enerjili arıtma sistemleri üzerinde uzun süredir çalışıyor.
Güneş enerjisiyle çalışmaları, cihazların her yerde kullanılabilmesini sağlasa da, yavaş buharlaşma hızları bugüne kadar yaygın kullanımı sınırlandırdı. UNIST’te Enerji ve Kimya Mühendisliği Fakültesi’nden Prof. Ji-Hyun Jang liderliğindeki ekip, bu sorunu çözmek amacıyla dünyanın en hızlı güneş destekli buharlaştırıcısını geliştirdi.
Sistem nasıl çalışıyor?
Bu tasarımın kalbinde, güneş ışığını emip ısıya dönüştürebilen yeni bir fototermal malzeme yer alıyor. Araştırmacılar, bu malzemeyi buharlaştırıcının yüzeyine kaplayarak deniz suyunun buharlaşma verimini önemli ölçüde artırdı.
Söz konusu malzeme, korozyona dayanıklı mangan oksit yapısındaki mangan atomlarının bir kısmının bakır ve krom ile değiştirilmesiyle elde edilen üçlü bir oksit. Araştırmacılar, bant aralığı mühendisliğiyle malzemenin güneş spektrumu boyunca emme kapasitesini arttırdıklarını belirtiyor.
Tuz birikimini önleme
Fototermal malzeme buharlaşma hızını doğal sürece göre yaklaşık yedi kat artırsa da, buharlaşma sonrası yüzeyde kalan tuz önemli bir sorun olmaya devam ediyordu. Bu problem, buharlaşma hızı ne olursa olsun, çoğu güneş enerjili tuzdan arındırma sisteminde görülüyor.
Araştırma ekibi bu sorunu çözmek için suyu emen kısımda fototermal kaplama bulunan ters U şeklinde bir tasarım kullandı. Ayrıca, suyu emen bir elyaf malzeme ve hidrofobik polyester kumaş kullanıldı. Bu yapı suyun yüzeye taşınmasını sağlarken, tuz iyonlarının uzaklaşmasına izin veriyor ve böylece yüzeyde tuz birikmesi engelleniyor. Deneylerde, 1 metrekarelik buharlaştırıcının saatte yaklaşık 4,1 litre içilebilir su üretebildiği gözlendi.
Profesör Jang, geliştirdikleri sistemin ölçeklenebilir ve uzun ömürlü olduğunu, bu nedenle teknolojinin dünyadaki su kıtlığı sorunları için uygulanabilir bir çözüm olabileceğini söylüyor.
Kaynakça https://interestingengineering.com/innovation/worlds-fastest-evaporator-solar-tech https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202517285 Bu haberi ve diğer DH içeriklerini, gelişmiş mobil uygulamamızı kullanarak görüntüleyin:
vay be gayet iyi