Studimi përshkruan një roman portativ diellor-sistem grumbullimi me avull me origami polimer i cili mund të mbledhë dhe pastrojë ujë me një kosto shumë të ulët
Ka një kërkesë globale në rritje për të pastër ujë për shkak të rritjes së popullsisë, industrializimit dhe ndotjes dhe varfërimit tonë e planetit burime natyrore. Diellor- avullimi është një teknikë në të cilën energji diellore mund të përdoret për të pastruar ujë duke avulluar të kontaminuara ujë, duke e rikondensuar atë dhe duke prodhuar pastërtinë e freskët ujë. Kjo teknikë është një teknologji e gjelbër e pastër, e rinovueshme dhe e qëndrueshme, e cila ka potencialin për të trajtuar mungesën globale të ujit të pastër duke shfrytëzuar bollëkun e diellor energji. Forca dhe efikasiteti i a diellor-Sistemi i avullimit varet nga dizajni i tij dhe zgjedhja e materialeve fototermale. Aktuale diellor-Teknologjitë e avullimit përdorin materiale të shtrenjta, të mëdha dhe kanë efikasitet të ulët dhe prodhim të kufizuar. Ka mbetur një sfidë për të përmirësuar performancën dhe kosto më të ulëta në mënyrë që të dizajnohet një peshë e lehtë dhe e lëvizshme diellor-Sistemi i avullimit i cili mund të përdoret drejtpërdrejt nga individët.
Në një studim të ri të publikuar më 28 maj në Materiale të avancuara studiuesit përshkruajnë një metodë të re për diellor avullimi duke projektuar një portativ me kosto të ulët të kontrolluar me presion të ulët diellor sistem grumbullimi me avull i cili mund të mbledhë dhe pastrojë ujë duke përdorur energji nga rrezet e diellit. Ata zgjodhën një material polimer fototermik të quajtur Polypirrole (PPy), i cili është përçues në natyrë, është i njohur për vetitë e tij fototermale dhe shfaq efikasitet të lartë në shndërrimin e dritës diellore në nxehtësi termike. Frymëzuar nga trëndafili i luleve, dizajni unik i këtij sistemi me avull diellor është bërë nga kompozita 3D origami PPy-letër. Një 'trëndafil PPy' i cili përbëhet nga fletë të zeza të shtresuara në formë petale u krijua nëpërmjet palosjes së origami dhe polimerizimit kimik të PPy. Kjo strukturë origami është e bashkangjitur në një tub pambuku të ngjashëm me kërcellin, i cili mbledh ujë të papërpunuar/të patrajtuar nga një burim uji dhe e ushqen atë me strukturën e trëndafilit PPy të vendosur në krye. Tub pambuku dhe shkumë polistiren u përdorën për të parandaluar kontaktin e drejtpërdrejtë midis materialit PPy dhe ujit me shumicë.
Pasi nuk trajtohet ujë arriti në petalet, materiali PPy në strukturën e luleve kthehet ujë në avull dhe papastërti të ndara natyrshëm nga uji. Më pas, avulli i ujit duhet të kondensohet dhe më pas duhet të mblidhet uji i pastër për përdorim. Studiuesit përdorën një gjendje me presion të ulët duke përdorur një pompë vakum portative. Kjo u pa se rrit ndjeshëm shkallën e avullimit të ujit dhe mbledhjes së ujit. Pasi uji të kondensohet, kavanoza e qelqit kompakte dhe e qëndrueshme ruan në mënyrë të sigurt ujin e pastër.
Origami 3D siguroi absorbim dukshëm më të lartë të dritës dhe sipërfaqe të zgjeruara për ujë avullimi në krahasim me një dizajn konvencional planar 2D. Shkalla e avullimit dhe grumbullimit të ujit është rritur me 52 përqind për shkak të uljes së presionit të dhomës. Origami PPy përmirësoi avullimin e ujit me 71 përqind dhe u panë gjithashtu shkallë më të larta të grumbullimit të avullit. Efikasiteti i përgjithshëm i sistemit u rrit me 91.5 përqind nën një burim drite. Sistemi u testua në një mostër nga lumi Kolorado në Teksas, SHBA. Sistemi hoqi ndotjen e ujit në formën e metaleve të rënda, baktereve, kripës dhe zbut alkalinitetin duke prodhuar ujë të pastër të standardeve të pijshme të përcaktuara nga OBSH.
Studimi aktual përshkruan një dizajn të ri racional të një sistemi portativ grumbullimi me avull diellor me kosto të ulët me materiale fototermale origami 3D që ofron norma të përmirësuara të avullimit të ujit dhe mbledhjes së avullit. Kostoja e çdo strukture të ngjashme me lulen është më pak se 2 cent dhe mund të prodhojë me sukses 2 litra ujë të pastër në orë për metër katror. Ky dizajn mund të jetë një frymëzim për të fabrikuar modele unike të avullimit diellor për prodhimin e ujit të pastër.
***
{Mund të lexoni punimin origjinal kërkimor duke klikuar lidhjen DOI të dhënë më poshtë në listën e burimeve të cituara}
Burimi (s)
Li, W. et al. 2019. Njësistem portativ i grumbullimit të avullit diellor me presion të ulët me origami polipirrole. Materiale të Avancuara. http://doi.org/10.1002/adma.201900720
