https://frosthead.com

Hvordan en svamp, bobleindpakning og sollys kan føre til rent vand

Her er endnu en grund til at elske bobleindpakning, det dejlige pakningsmateriale: det kan hjælpe med at generere rent vand.

Forskere ved MIT ledte efter en måde at rense og afsaltning af vand uden at bruge dyre specialmaterialer eller enheder. Hvad de kom frem til er, i lægmannsbetingelser, en svamp indkapslet i bobleindpakning. Denne "solgassdampgenerator" kan varme op vand nok til at det koger, fordamper vandet og efterlader uønskede produkter som salt.

Den mest almindelige måde at koncentrere sollys og generere varme er med spejle, siger George Ni, en ph.d.-kandidat, der ledede forskningen. Men problemet er, at spejle og andre optiske varmekoncentratorer ofte er dyre.

”Hvis du vil bruge dette til afsaltning af vand i et udviklingsland, er det virkelig for dyrt for de fleste mennesker at have råd til, ” siger han.

Soldampgeneratoren, som Ni og hans team udviklede, involverer en metallisk film, der kan absorbere stråling og fange varme. Denne spektralt selektive absorber er monteret på et stykke speciel svamp lavet af grafit og kulstofskum, som kan koge vand til 100 grader ved hjælp af omgivende sollys. Det hele indpakkes derefter i bobleindpakning. Bobleindpakningen tillader sollys, men forhindrer varmen i at slippe ud, når vinden blæser hen over enheden, hvilket gør det meget mere effektivt.

”Dette er alt kommercielt materiale, som de fleste mennesker burde være i stand til at købe fra en boligforbedringsbutik, ” siger Ni. Den spektralt selektive absorber er mere specialiseret, tilføjer han, dog ikke dyr.

Solgardampgeneratoren kan flyde på vandet, absorbere den og omdanne den til damp med varmen fra solen.

Den mest åbenlyse anvendelse til solopløsningsgeneratoren er afsaltning af vand, siger Ni. Mens prototypen kun var cirka fem centimeter lang, er der ingen grund til, at den ikke kunne være meget større - lige så stor som en fodboldbane, endda. En stor solcelledampgenerator kunne flyde på overfladen af ​​en dam, sø eller hav. I nogle områder, hvor grundvandet er for salt til at drikke, kan dette hjælpe med at give frisk vand til samfundene.

"Adgang til frisk vand er meget begrænset mange steder, " siger Ni. ”Det er ikke en vedvarende ressource. Det er som olie. ”

Den anden vigtigste anvendelse ville være i spildevandsforvaltning. Især olie- og gasindustrien producerer hvert år tonsvis af spildevand, snoet med giftige salte, metaller og olier. Dette spildevand håndteres ofte ved at opbevare det i damme, som ikke er en langsigtet løsning, eller ved at dumpe det ned i dybe mineskakter, som kan forårsage jordskælv. I teorien kunne en stor solcelledampgenerator sidde på overfladen af ​​en spildevandsdam. Generatoren vil fordampe det meste af vandet og efterlade et slam med affaldsprodukter, der ville være meget lettere at bortskaffe.

Soldampgeneratoren er stadig et produkt i gang, Ni advarer, og det er bestemt ikke det eneste produkt på markedet, der renser og afsaltning af vand. Stadigvis mener han, at det kunne udfylde en vigtig niche for billige, let at bygge vandbehandlingsanordninger. Det vil ikke vare så længe som andre enheder, men det er meget billigere at udskifte, hvilket gør det i sidste ende mere omkostningseffektivt. Holdets næste trin vil involvere mere test under forholdene i den virkelige verden. Af særlig bekymring er, hvordan man skal håndtere de salte, der ophobes på generatoren, efter at vandet er fordampet.

”Vores udfordring er at sikre, at de ikke bygger sig op i enheden, mugger det op og forhindrer, at det fungerer, ” siger Ni.

Ni vurderer, at et produkt kan være klar til markedsføring i de næste flere år. Intet ord om, hvorvidt MIT-forskerne fandt, at poppeomslaget var så uimodståeligt som vi ville gøre.

Hvordan en svamp, bobleindpakning og sollys kan føre til rent vand