Cercetătorii fabrică un material spongios inovator care utilizează puterea soarelui pentru a transforma apa sărată în apă dulce fără a avea nevoie de energie electrică.
Cuprins
Seceta este o problemă importantă la nivel mondial, de aceea se caută de mult timp soluții pentru a o combate. Una dintre acestea este desalinizarea apei de mare cu ajutorul unor invenții precum una spaniolă care furnizează apă potabilă pentru 15.000 de locuințe și o alta care produce 5.000 de litri pe zi.
Acum, la acestea se adaugă o invenție ingenioasă concepută de cercetători de la Universitatea Politehnică din Hong Kong, care elimină sarea din apa de mare folosind soarele și care devine „o soluție fără energie pentru a produce apă curată”, după cum explică într-un comunicat.
RSMS, noul sistem cu IA care sporește siguranța aeroporturilor din Spania: detectează obiecte străine pe pisteRSMS, noul sistem cu IA care sporește siguranța aeroporturilor din Spania: detectează obiecte străine pe piste
Mai precis, echipa de cercetători a dezvoltat un material spongios și poros, similar unei burete cu bule de aer microscopice și alungite, care utilizează lumina soarelui și o simplă folie de plastic pentru a transforma apa sărată în apă dulce.
Un material spongios
Cea mai mare parte a apei de pe Pământ se găsește în oceane și este prea sărată pentru a fi băută. Și deși există instalații de desalinizare care pot transforma apa de mare în apă potabilă, acestea necesită cantități mari de energie.
Ca alternativă, cercetătorii au dezvoltat un material spongios cu cavități microscopice lungi care utilizează soarele pentru a desaliniză apa de mare. Un proces care nu este nou și care constă în separarea sării pentru a face acest lichid potabil sau util pentru alte scopuri.
În prezent, cea mai răspândită tehnologie de desalinizare este osmoza inversă. Un proces foarte simplu, în care, prin aplicarea unei presiuni mecanice, apa sărată este trecută printr-o membrană artificială pentru a separa sarea și a obține apă pură.
Nu este cazul acestui nou material, care a fost deja testat în aer liber, cu succes. În cadrul testului, folosind lumina naturală a soarelui, această invenție a produs apă potabilă, ceea ce reprezintă un „pas important către o desalinizare durabilă și cu consum redus de energie”.
Cercetătorii explică în studiul lor, publicat în ACS Energy Letters, că noul lor material utilizează pur și simplu designul său spongios, lumina soarelui și o acoperire din plastic pentru a transforma apa sărată în apă dulce.
Acest nou material este fabricat dintr-o pastă care conține nanotuburi de carbon și nanofibre de celuloză, care este imprimată strat cu strat în 3D pe o suprafață înghețată, lăsând fiecare strat să se solidifice înainte de a adăuga următorul.
Testarea materialului spongios care elimină sarea din apa de mare folosind soarele.
Un proces care se termină prin formarea unui material spongios cu mici orificii verticale distribuite uniform, fiecare de aproximativ 20 de microni lățime, care traversează întreaga structură, potrivit cercetătorilor.
Spre deosebire de alte materiale, cum ar fi hidrogelurile, acest aerogel își menține eficiența de evaporare indiferent de dimensiune. Și în teste cu bucăți pătrate de 1-8 centimetri, cercetătorii au descoperit că fragmentele mai mari eliberau apă prin evaporare la un ritm la fel de eficient ca și cele mai mici.
A fost deja testat
Echipa de cercetători a efectuat deja un test în aer liber. În cadrul acestuia, au plasat materialul într-un pahar cu apă de mare și l-au acoperit cu un capac de plastic transparent și curbat. Radiația solară a încălzit suprafața aerogelului, evaporând doar apa, nu și sarea.
Astfel, vaporii de apă s-au acumulat pe capacul de plastic sub formă de lichid, deplasând apa acum curată către margini, de unde s-a scurs într-o pâlnie și într-un recipient plasat sub pahar.
Testarea materialului spongios care elimină sarea din apa de mare folosind soarele.
După șase ore sub lumina naturală a soarelui, sistemul a produs aproximativ trei linguri de apă potabilă, aproximativ 45 de mililitri. „Aerogelul nostru permite desalinizarea la capacitate maximă în orice dimensiune”, spune Xi Shen, unul dintre cercetători.
Un material „care oferă o soluție simplă și scalabilă pentru desalinizarea fără energie pentru a produce apă curată”. Această invenție oferă o serie de avantaje importante în comparație cu alte soluții.
De exemplu, nu are nevoie de electricitate, deoarece întregul proces este pasiv și necesită doar lumină solară, și este scalabil, deoarece randamentul nu se reduce cu piese mai mari. De asemenea, are un cost de producție redus și este portabil și ușor de instalat.
Acest lucru îl face un material ideal pentru zone îndepărtate sau afectate de secetă, sau în comunități de coastă sau regiuni aride unde infrastructura electrică este limitată. În plus, funcționând fără electricitate, reduce și emisiile de carbon și dependența de surse fosile.
Desigur, nu este prima dată când oamenii de știință creează materiale spongioase care utilizează lumina soarelui ca sursă de energie durabilă pentru curățarea sau desalinizarea apei. Anterior, au testat un hidrogel inspirat din buretele vegetal.
Cu toate acestea, în timp ce hidrogelurile sunt moi și pline de lichid, aerogelurile sunt mai rigide și conțin pori solizi care pot transporta apă lichidă sau vapori de apă; iar oamenii de știință au reușit să proiecteze unul care își menține eficiența în diferite dimensiuni.
