Estudo descreve um novo portátil solar-Sistema de coleta de vapor com origami de polímero que pode coletar e purificar água a um custo muito baixo
Há uma crescente demanda global por produtos limpos água devido ao crescimento populacional, industrialização e contaminação e esgotamento de nossos planeta recursos naturais. Solar-cozinhar é uma técnica na qual energia solar pode ser usado para purificar água evaporando contaminados água, condensando-o novamente e produzindo limpeza fresca água. Esta técnica é uma tecnologia verde limpa, renovável e sustentável que tem o potencial de resolver a escassez global de água potável, utilizando a abundância de solar energia. A força e a eficiência de um solar-o sistema de vaporização depende do seu design e da escolha dos materiais fototérmicos. Atual solar-as tecnologias de vaporização utilizam materiais caros e volumosos e têm baixa eficiência e produção limitada. Continua sendo um desafio melhorar o desempenho e reduzir custos, a fim de projetar um dispositivo leve e portátil. solar-Sistema de vaporização que pode ser utilizado diretamente por particulares.
Em um novo estudo publicado em 28 de maio em Materiais avançados pesquisadores descrevem um novo método para solar cozinhar a vapor projetando um dispositivo portátil de baixo custo controlado por baixa pressão solar sistema de coleta de vapor que pode coletar e purificar água usando energia da luz solar. Eles escolheram um material polimérico fototérmico chamado Polipirrol (PPy), que é de natureza condutora, é bem conhecido por suas propriedades fototérmicas e apresenta alta eficiência na conversão de luz solar em calor térmico. Inspirado na flor rosa, o design exclusivo deste sistema de vaporização solar é feito de compostos de papel PPy de origami 3D. Uma 'rosa PPy' que consiste em folhas pretas em camadas em forma de pétalas foi criada por meio de dobramento de origami e polimerização química de PPy. Esta estrutura de origami é anexada a um tubo com infusão de algodão em forma de haste que coleta água bruta/não tratada de uma fonte de água e a alimenta com a estrutura de rosa PPy colocada no topo. Tubo com infusão de algodão e espuma de poliestireno foram usados para evitar o contato direto entre o material PPy e a água a granel.
Uma vez não tratado água atingiu as pétalas, o material PPy na estrutura da flor gira água em vapor e impurezas naturalmente separadas da água. Posteriormente, o vapor de água precisa ser condensado e, em seguida, a água limpa precisa ser coletada para uso. Os pesquisadores usaram uma condição de baixa pressão usando uma bomba de vácuo portátil. Observou-se que isso aumentou significativamente as taxas de evaporação e coleta de água. Depois que a água é condensada, o frasco de vidro coletor compacto e resistente armazena água limpa com segurança.
Os origamis 3D forneceram absorção de luz significativamente maior e áreas de superfície aprimoradas para água evaporação em comparação com um projeto planar 2D convencional. A evaporação da água e a taxa de coleta são aumentadas em 52% devido à redução da pressão da câmara. O origami PPy melhorou a evaporação da água em 71% e também foram observadas taxas mais altas de coleta de vapor. A eficiência geral do sistema aumentou 91.5% sob uma fonte de luz. O sistema foi testado em uma amostra do rio Colorado, no Texas, EUA. O sistema removeu a contaminação da água na forma de metais pesados, bactérias, sal e alivia a alcalinidade, produzindo água limpa de acordo com os padrões estabelecidos pela OMS.
O estudo atual descreve um novo projeto racional de um sistema portátil de coleta de vapor solar de baixo custo com materiais fototérmicos de origami 3D que oferece taxas melhoradas de evaporação de água e coleta de vapor. O custo de cada estrutura em forma de flor é inferior a 2 centavos e pode produzir com sucesso 2 litros de água limpa por hora por metro quadrado. Este projeto pode ser uma inspiração para fabricar modelos exclusivos de vaporização solar para produção de água limpa.
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{Você pode ler o artigo de pesquisa original clicando no link DOI fornecido abaixo na lista de fontes citadas}
Fontes)
Li, W. et al. 2019. Unisistema de coleta de vapor solar de baixa pressão portátil com Polypyrrole Origamis. Materiais avançados. http://doi.org/10.1002/adma.201900720
