استخراج روزانه 14 لیتر آب شرب از هوا با یک روش جدید
به گزارش انجمن پارسیان، محققان دانشگاه تگزاس در آستین متد جدیدی ابداع نموده اند که بوسیله آن میتوان حدودا چهار گالن آب شرب تمیز را مستقیما از هوا با استفاده از تنها یک کیلوگرم زیست توده مانند ضایعات مواد غذایی و صدف های دریایی استخراج کرد.
به گزارش انجمن پارسیان به نقل از ایسنا، این سیستم، زیست توده های روزمره را به «هیدرژل های زیست توده عملکردی مولکولی» تبدیل میکند که آب را مستقیما از جو دریافت می کنند.
به نقل از آی ای، ویکسین گوآن (Weixin Guan)، محقق ارشد این مطالعه می گوید: این ماده راهی به ما می دهد تا از فراوان ترین منابع طبیعت بهره ببریم و از هوا آب بسازیم در هر زمان و هر مکان.
گوییهوا یو (Guihua Yu)، استاد مؤسسه مواد تگزاس می گوید: با این پیشرفت، ما یک استراتژی مهندسی مولکولی جهانی بوجود آورده ایم که به مواد طبیعی مختلف اجازه می دهد به جاذب های با کارآمدی بالا تبدیل شوند.
استفاده از فرایند دو مرحله ای
گروه تحقیقاتی، روشی را برای اصلاح پلی ساکاریدهای طبیعی در سطح مولکولی و افزایش توانایی آنها در جذب رطوبت از هوا و آزاد کردن آن به سادگی در هنگام گرم شدن ابداع کرده است.
این فرایند دو مرحله ای شامل اتصال گروههای واکنش گر حرارتی و یون دو قطبی به مواد می شود. این کار سبب می شود آنها نسبت به تغییرات دما واکنش بیشتری نشان دهند و قابلیت جذب و ذخیره آب آنها بهبود یابد.
این اصلاح مولکولی هیدروژل ها را قادر می کند تا رطوبت هوا را در دمای محیط جذب کنند. هنگامی که هیدروژل ها تحت حرارت ملایم قرار می گیرند، بخصوص در دمای حدود ۶۰ درجه سانتیگراد (۱۴۰ درجه فارنهایت)، آب ذخیره شده بشکل تصفیه شده آزاد می شود.
این آستانه دما قابل توجه است، چونکه میتوان آنرا از راه ابزارهای پایداری مانند انرژی خورشیدی یا گرمای اتلاف شده حاصل از فرآیندهای صنعتی به دست آورد.
این امر، سیستم جدید ابداع شده را از روش های سنتی برداشت آب متمایز می کند که اغلب به تبرید انرژی بر یا مواد مبتنی بر پتروشیمی متکی هستند.
آزمایش ها میزان قابل توجه تولید آب را نشان داد
آزمایش های میدانی نشان داده است که یک کیلوگرم از ماده هیدروژل می تواند تا ۱۴.۱۹ لیتر (۳.۷۵ گالن) آب در روز تولید نماید.
این خروجی به صورت قابل توجهی از خیلی از فناوری های جمع آوری آب موجود در اتمسفر که معمولاً روزانه بین یک تا پنج لیتر در کیلوگرم است، پیشی گرفته است.
همچنین، محققان اثربخشی آنرا با سلولز، نشاسته و کیتوزان با موفقیت نشان داده اند. این بدان مفهوم است که طیف وسیعی از زیست توده را میتوان برای تولید آب تمیز تغییر کاربری داد.
محققان افزودند: به جای رویکرد سنتی که مستلزم انتخاب مواد خاص برای عملکردهای خاص است، این استراتژی کلی مولکولی امکان تبدیل حدودا هر زیست توده ای را به یک دستگاه برداشت آب، کارآمد تبدیل میکند.
مناسب برای همه شرایط و مقیاس پذیر
برخلاف خیلی از فناوری های برداشت آب موجود که به سطوح رطوبت بالا متکی هستند، این شیوه جدید می تواند مقادیر قابل توجهی آب را حتی در محیط های خشک استخراج کند.
علاوه بر این، گروه تحقیقاتی بر پایداری این فرایند تأکید دارد. هیدروژل های مبتنی بر زیست توده، زیست تخریب پذیر هستند و می توانند از موادی که به سادگی در دسترس هستند، تولید شوند که در غیر این صورت دور ریخته می شوند.
محققان حالا درحال کار بر روی تولید و طراحی سیستم های دستگاههای واقعی برای تجاری سازی، همچون برداشت کننده های آب قابل حمل، سیستم های آبیاری خودپایه و دستگاههای آب شرب اضطراری هستند.
منبع: انجمن پارسیان
این پست را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این پست