تصفیه آب با نور خورشید و هیدروژل

عبارات مهم : سیستم

به گزارش ایسنا و به نقل از ساینس الرت، آب شیرین و تمیز یکی از مهمترین منابع طبیعی مورد نیاز جمعیت رو به رشد زمین هست. کمبود آب آشامیدنی همچنان در مناطق متفاوت دنیا در حال گسترش است و تنها منحصر به کشورهای در حال توسعه نیست.

فجایع طبیعی در سراسر دنیا می تواند در کمبود آب نقش مهمی داشته باشد.

تصفیه آب با نور خورشید و هیدروژل

یک گروه از محققان دانشگاه “تکزاس آستین”، یک نوع تازه از یک فناوری کم هزینه اختراع کرده است که می تواند در شرایطی که آب تمیز در دسترس نیست، مورد استفاده قرار بگیرد.

این ژل-پلیمر هیبریدی تازه با استفاده از انرژی خورشیدی محیط جهت تولید آب آشامیدنی از هر منبعی، حتی از آب دریای مرده که شورترین آب روی زمین هست، استفاده می شود.

یک هیدروژل تصفیه آب پیشرفته می‌تواند حتی شورترین آب دنیا در دریای مرده را نمک‌زدایی کند. 

این تیم از دانشگاه “تگزاس آستین” این هیدروژل را تحت هدایت “جیهوا یو”، استاد دانشکده مواد و مهندسی مکانیک این دانشگاه طراحی کرده است.

این گروه حقیقتا چیزی منحصر به فرد ایجاد کرده اند؛ یک تکنولوژی مقرون به صرفه که به اندازه کافی کوچک و کاربرپسند است و ترکیبی از ژل-پلیمر است.

این ماده به آب جذب می شود (هیدروفیلی یا آب دوست است) و فواید نیمه هادی دارد که انرژی خورشیدی را جذب می کند.

تصفیه آب با نور خورشید و هیدروژل

“یو” گفت: ما اساسا رویکرد کلی تبخیر آب قراردادی خورشیدی را بازنویسی کرده ایم.

این سیستم مانند دیگر سیستم های تصفیه نمک زدایی، بخار آب ایجاد می کند و سپس بخار را به یک واحد متراکم تبدیل می کند که نتیجه آب شیرین است.

یک هیدروژل تصفیه آب پیشرفته می‌تواند حتی شورترین آب دنیا در دریای مرده را نمک‌زدایی کند. 

محققان بر خلاف ترتیب های سنتی، سیستم هایی را طراحی کرده اند که آلاینده ها را بهتر از دیگر سیستم های بازار فیلتر می کنند. استفاده از این ژنراتور بخار خورشیدی مبتنی بر هیدروژل همچنین به این معنی است که سیستم تصفیه، آب را ارزان تر از تصفیه کننده های دیگر تصفیه می کند.

یکی از محققان می گوید: تصفیه آب از طریق تقطیر یک روش مرسوم جهت تولید انبوه آب شیرین هست. با این حال، فناوری های تقطیر فعلی، مانند تقطیر فلش چند مرحله ای و تقطیر چند اثر، نیاز به زیرساخت های قابل توجه و بسیار نیرومندی دارند.

تصفیه آب با نور خورشید و هیدروژل

وی افزود: استفاده از انرژی خورشیدی به عنوان پایدارترین منبع حرارت جهت انجام تقطیر، به طور گسترده در نظر گرفته شده است است که یک جایگزین عالی جهت نمک زدایی و تصفیه آب است.

این گروه تلاش کرد شوری را از نمونه های آب دریای مرده کم کردن دهد. دریای مرده با شوری ۳۴۲ گرم در هر کیلوگرم یا ۳۴٫۲ درصد شوری، نزدیک به ۱۰ برابر شورتر از اقیانوس است.

با آزمایش سیستم تازه با نمونه های آب دریای مرده، گروه با موفقیت به استانداردهای قابل قبول آب آشامیدنی که به وسیله شرکت بهداشت جهانی و همچنین آژانس حفاظت از محیط زیست ایالات متحده آمریکا (EPA) تعیین شده است بود، رسید.

“یو” گفت: آزمایشات ما در فضای باز، تولید آب آشامیدنی روزانه تا ۲۵ لیتر در هر متر مربع، به اندازه کافی جهت نیازهای خانگی را نشان داد. هیدروژل ها به آسانی می توانند جهت جایگزینی اجزای مهم در بسیاری از سیستم های خنک کننده خورشیدی جایگزین شوند، بنابراین نیاز به تعمیرات کامل سیستم های آب شیرین که در حال استفاده است را از بین می برند.

“یو” و تیم او نه تنها با نمونه های سخت موفق به تصفیه شدند، بلکه ثابت کردند که هیدروژل ها می توانند به فیلتر کردن سایر آلاینده ها در آب کمک کنند. این کار مشمول بر چیزهایی مانند سرب، فلوراید بیش از حد و سایر مواد شیمیایی است.

در حال حاضر “یو” و تیم او با دفتر فناوری تجاری دانشگاه “تگزاس” همکاری کرده اند تا هیدروژل ها را جهت افرادی که ممکن است به آنها نیاز داشته باشند، در دسترس قرار دهد.

واژه های کلیدی: سیستم | استفاده | دانشگاه | تصفیه آب | آب آشامیدنی | انرژی خورشیدی | اخبار علمی و آموزشی