Dünyada gözlənilən şirin su qıtlığı ilə üzləşən Sinqapurda tədqiqatçılar qrupu dəniz suyunun duzsuzlaşdırılması üçün perspektivli bir cihaz kimi ortaya çıxan günəş buxar generatorlarına (SSGs) müraciət etdi. Duzsuzlaşdırma su qıtlığı üçün bahalı, enerji tutumlu həll yolu ola bilər.

Yenilənə bilən enerji ilə işləyən bu yanaşma suyu buxarlamaq və təcrid etmək üçün günəş enerjisindən istifadə edərək təbii su dövranını təqlid edir. Bununla belə, texnologiya suyun buxarlanmasının yüksək səmərəliliyinə nail olmaq üçün lazım olan səth sahəsini artırmaq üçün mürəkkəb topologiyaların hazırlanması ehtiyacı ilə məhdudlaşır.

Bu maneəni aradan qaldırmaq üçün komanda ağaclardan dizayn ilhamı axtardı və 3D çapın potensialından istifadə etdi. Tətbiqi Fizika Baxışlarında komanda duzsuzlaşdırma üçün səmərəli SSG-lərin istehsalı üçün ən müasir texnologiyanı təqdim edir və çox reaktiv birləşmə (MJF) üçün funksional nanokompozitlərin çapı üçün yeni bir üsul təqdim edir.

Nanyang Texnoloji Universitetinin maşınqayırma professoru Kun Zhou, “Biz müstəsna fototermal performansa və özünü təmizləmə xüsusiyyətlərinə malik SSG-lər yaratdıq” dedi.

“Ağacabənzər məsaməli strukturdan istifadə suyun buxarlanma sürətini əhəmiyyətli dərəcədə artırır və duzun yığılmasının qarşısını alaraq fasiləsiz işləməyi təmin edir – onun performansı uzunmüddətli sınaqdan sonra belə nisbətən sabit qalır.”

Onların yanaşmasının arxasındakı fizika işığın istilik enerjisinə çevrilməsini əhatə edir, burada SSG-lər günəş enerjisini udur, onu istiliyə çevirir və su/dəniz suyunu buxarlandırır. SSG-nin məsaməli strukturu duzsuzlaşdırmanın davamlı performansını təmin etmək üçün yığılmış duzu çıxararaq özünü təmizləməni yaxşılaşdırmağa kömək edir.

“Effektiv fototermal əritmə agentindən istifadə etməklə, MJF çap texnologiyası sürətlə mürəkkəb dizaynlı hissələri yarada bilər” dedi. “Birləşdirici maddələrin və çap olunmuş hissələrin fototermal çevrilmə səmərəliliyini artırmaq üçün biz metal-üzvi çərçivələrdən əldə edilən yeni bir əritmə agenti hazırladıq.”

https://googleads.g.doubleclick.net/pagead/ads?gdpr=0&us_privacy=1—&gpp_sid=-1&client=ca-pub-0536483524803400&output=html&h=135&slotname=2793866484&adk=675901022&adf=1873531024&pi=t.ma~as.2793866484&w=540&abgtt=6&fwrn=4&lmt=1721804121&rafmt=11&format=540×135&url=https%3A%2F%2Ftechxplore.com%2Fnews%2F2024-07-bio-3d-solar-steam-generators.html&wgl=1&uach=WyJXaW5kb3dzIiwiMTAuMC4wIiwieDg2IiwiIiwiMTI2LjAuNjQ3OC4xODMiLG51bGwsMCxudWxsLCI2NCIsW1siTm90L0EpQnJhbmQiLCI4LjAuMC4wIl0sWyJDaHJvbWl1bSIsIjEyNi4wLjY0NzguMTgzIl0sWyJHb29nbGUgQ2hyb21lIiwiMTI2LjAuNjQ3OC4xODMiXV0sMF0.&dt=1721801886392&bpp=1&bdt=284&idt=94&shv=r20240722&mjsv=m202407180101&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3D9ead181ef67abbaa%3AT%3D1721801884%3ART%3D1721804056%3AS%3DALNI_MYoq0akGsLUXhAUIhnaG6TQeS4STg&eo_id_str=ID%3Db268401c0e4aeef7%3AT%3D1721801884%3ART%3D1721804056%3AS%3DAA-AfjYSUg2K_FFfwOkLTloH9McJ&prev_fmts=0x0%2C1423x739&nras=2&correlator=7603884253875&frm=20&pv=1&ga_vid=1057348607.1721801883&ga_sid=1721801886&ga_hid=1221585483&ga_fc=1&rplot=4&u_tz=240&u_his=1&u_h=900&u_w=1440&u_ah=860&u_aw=1440&u_cd=24&u_sd=1&dmc=8&adx=347&ady=1858&biw=1423&bih=739&scr_x=0&scr_y=0&eid=44759876%2C44759927%2C44759837%2C44798934%2C95334528%2C95334828%2C95337868%2C95338256%2C31078663%2C31078665%2C31078668%2C31078670&oid=2&pvsid=503386895380013&tmod=347928601&uas=0&nvt=1&ref=https%3A%2F%2Fphys.org%2F&fc=1920&brdim=0%2C0%2C0%2C0%2C1440%2C0%2C0%2C0%2C1440%2C739&vis=1&rsz=%7C%7CpeEbr%7C&abl=CS&pfx=0&fu=128&bc=31&bz=0&td=1&tdf=0&psd=W251bGwsbnVsbCwibGFiZWxfb25seV80IiwxXQ..&nt=1&ifi=4&uci=a!4&btvi=1&fsb=1&dtd=M

Onların SSG-ləri bitki transpirasiyasından ilhamlanıb və səmərəli, istilik paylayan meşə təşkil edən miniatür ağac formalı mikro strukturlardan ibarətdir.

“Bizim bio-ilhamlı dizaynımız SSG-nin səthini artırır” dedi Zhou. “Ağaca bənzər dizayndan istifadə SSG-nin səth sahəsini artırır ki, bu da suyun daşınmasını artırır və buxarlanma səmərəliliyini artırır.”

Böyük sürprizlərdən biri həm simulyasiya edilmiş mühitlərdə, həm də çöl sınaqlarında müşahidə edilən suyun yüksək buxarlanma sürəti idi. Duzsuzlaşdırılmış su, hətta uzunmüddətli sınaqdan sonra belə, içməli su standartlarına uyğun gəlirdi.

“Bu, yanaşmamızın praktikliyini və səmərəliliyini nümayiş etdirir” dedi Zhou. “Və MJF kommersiya printerləri vasitəsilə tez və asanlıqla kütləvi istehsal edilə bilər.”

Komandanın işi şirin su qıtlığının aradan qaldırılması üçün əhəmiyyətli potensialı göstərir.

“Bizim SSG-lərimiz davamlı və səmərəli duzsuzlaşdırma həllini təmin etmək üçün şirin suya məhdud çıxışı olan bölgələrdə istifadə edilə bilər” dedi Zhou. “Duzdan təmizlənmədən başqa, günəş enerjisinin səmərəli çevrilməsini və suyun təmizlənməsini tələb edən digər tətbiqlər üçün uyğunlaşdırıla bilər .”

Ətraflı məlumat: Effektiv və davamlı duzsuzlaşdırma üçün bio-ruhlandırmış məsaməli polimer günəş buxar generatorlarının 3D çapı, Tətbiqi Fizika Baxışları (2024). DOI: 10.1063/5.0200505

Jurnal məlumatı: Tətbiqi Fizika Rəyləri