Vandopløsninger uden et gran salt

Monash University-forskere har udviklet teknologi, der kan levere rent vand til tusindvis af samfund verden over. Dette solcelle -dampgenereringssystem producerer rent vand fra saltvand (hav) med næsten 100 procent saltfjernelse. Det giver en løsning på vandmangel i regionale områder, hvor der ikke er el til nettet.

Anslået 844 millioner mennesker har ikke adgang til rent vand, mens en nyfødt hvert minut dør af infektion forårsaget af mangel på rent vand og et urent miljø.

Afsaltning af havvand og genbrug af spildevand er to måder at lette problemet med vandmangel på, men konventionelle tilgange er energikrævende og baseret på forbrænding af fossile brændstoffer. Faktisk, vandbehandling bruger omkring 3 procent af verdens energiforsyning.

Forskere ved Monash University har udviklet energipassiv teknologi, der er i stand til at levere ren, drikkevand til tusindvis af samfund, simpelthen ved at bruge fototermiske materialer og solens kraft.

Ledet af professor Xiwang Zhang fra Monash University's Department of Chemical Engineering, forskere har udviklet et robust solcelledampgenereringssystem, der opnår effektiv og kontinuerlig rent vandproduktion fra saltvand med næsten 100 procent saltfjernelse.

Gennem præcis styring af saltkrystallisation kun ved kanten af ​​fordampningsskiven, dette nye design kan også høste saltene.

Gennemførligheden og holdbarheden af ​​designet er blevet valideret ved hjælp af havvand fra Lacepede Bay i det sydlige Australien. Denne teknologi er en lovende løsning på vandmangel i regionale områder, hvor el ikke er tilgængelig.

Resultaterne blev offentliggjort i det internationale tidsskrift Energi- og miljøvidenskab .

"Vandsikkerhed er den største udfordring, verden står over for i det 21. århundrede, især efterhånden som befolkningen vokser, og virkningerne af klimaændringer tager form. Udviklende og mangelfulde samfund føler mest af disse faktorer, " sagde professor Zhang.

"Udnyttelse af solenergi til vandbehandling er bredt blevet betragtet som en af ​​de bæredygtige løsninger til at håndtere knapheden på rent vand i nogle samfund, uden at ofre vores miljø eller ressourcer.

"På trods af de betydelige fremskridt inden for materialeudvikling, fordampningsprocessen er blevet hæmmet af koncentrationen af ​​salt på overfladen, hvilket påvirker kvaliteten af ​​det producerede vand."

Forskere skabte en disk ved hjælp af superhydrofilt filterpapir med et lag af kulstofnanorør til lysabsorption. En bomuldstråd, med en diameter på 1 mm, fungerede som vandtransportkanal, pumpning af saltvand til fordampningsskiven.

Saltvandet føres op af bomuldstråden fra bulkopløsningen til midten af ​​fordampningsskiven. Filterpapiret fanger det rene vand og skubber det resterende salt til kanterne af skiven.

Lysabsorbansen blev målt til 94 procent over hele solspektret. Skiven udviste også en hurtig temperaturstigning, når den blev udsat for lys i både tørre og våde tilstande, stiger fra henholdsvis 25C til 50C og 17,5C til 30C inden for et minut.

Denne teknologi har også et stort potentiale på andre områder, såsom industrielt spildevand nul væskeudledning, afvanding af slam, håndtering af mineaffald og indvinding af ressourcer. Fremtidige undersøgelser vil se ud til at udvide teknologien til disse applikationer med branchestøtte.

"Vores undersøgelsesresultater går et skridt videre i retning af den praktiske anvendelse af teknologi til generering af soldamp, demonstrerer et stort potentiale i afsaltning af havvand, ressourcegenvinding fra spildevand, og nul væskeudledning, "Sagde professor Zhang.

"Vi håber, at denne forskning kan være udgangspunktet for yderligere forskning i energipassive måder at levere rent og sikkert vand til millioner af mennesker, belyser affaldets miljøpåvirkning og nyttiggørelse af ressourcer fra affald. "