میوه می تواند مانند یک دستگاه تصفیه آب عمل کند

دستگاه‌های خورشیدی وسیله‌ای هوشمندانه و ساده برای تصفیه آب آلوده هستند، اما با سرعت نسبتاً کندی کار می‌کنند.

طبق تحقیقات یک ماده جدید عملکرد آن‌ها را افزایش می‌دهد و از ضایعات میوه ساخته شده است که در غیر این صورت دور ریخته می‌شوند.

در ابتدایی‌ترین شکل یک دستگاه خورشیدی معمولی از حوضچه‌ی آب غیرقابل آشامیدن تشکیل شده است که در زیر یک پوشش شفاف قرار گرفته است.

آب با گرم شدن توسط خورشید تبخیر می‌شود و در سطح داخلی پوشش متراکم می‌شود.
این تراکم - که آب خالص و تمیز است - از روی جلد می‌ریزد و در یک ظرف جداگانه برای نوشیدن جمع می‌شود.

به منظور گرم کردن آب آلوده با سرعت بیشتر، دانشمندان موادی ساخته اند که روی سطح آن شناور می‌شوند و نور خورشید را به گرما تبدیل می‌کنند.

این مواد از تعدادی پارامتر مختلف ساخته شده اند که معمولاً از کربن به دست آمده از زغال سنگ استفاده می‌کنند، که به دنبال جایگزینی کم‌هزینه‌تر و سازگار با محیط‌زیست انجام می‌شود.

پروفسور ادیسون آنگ و همکارانش در دانشگاه فنی نانیانگ سنگاپور به دنبال چیزی بودند که نیازی به استخراج نداشته باشد، برداشت رایگان داشته باشد و به سادگی دفع شود.

به طور خاص، دانشمندان پوسته نارگیل، پوست پرتقال و پوست موز را امتحان کردند.

در یک فرآیند ساده کربنیزاسیون دو مرحله‌ای، ضایعات میوه در دمای ۸۵۰ درجه سانتیگراد، به مدت چند ساعت حرارت داده می‌شود و با یک واکنش دهنده مولیبدن مخلوط می‌شود.

با انجام این کار، ضایعات به ورقه‌های کاربید مولیبدن دوبعدی، که به خانواده‌ای از فلزات معروف به MXenes تعلق دارد، تبدیل شده است. MXen‌ها آبدوست (جذب آب) هستند و راندمان تبدیل نور به گرما بسیار بالایی دارند.

هنگامی که در یک دستگاه ثابت خورشیدی کوچک آزمایش شد، ورقه‌های مربعی کاربید مولیبدن فتوترمال در تبدیل نور خورشید به گرما بسیار مؤثر بود و باعث شد که آب دریای شبیه سازی شده بسیار سریع تبخیر شود.

از آنجایی که این ماده بسیار متخلخل است، قطرات بخار آب توانستند مستقیماً از آن بالا بروند و متعاقباً در داخل پوشش دستگاه متراکم شوند.

مواد به دست آمده از پوسته نارگیل بهترین عملکرد را داشتند، زیرا نور خورشید را با بازده ۹۴ ٪ به گرما تبدیل می‌کردند.



منبع: سایت نیواطلس منتشره از دانشگاه فناوری نانیانگ