علم

يمكن لنظام تنقية المياه الجديد الذي يعمل بالطاقة الشمسية أن ينقذ الملايين

يمكن لنظام تنقية المياه الجديد الذي يعمل بالطاقة الشمسية أن ينقذ الملايين


يمكن أن تقدم قطعة من الورق خطوة ثورية غير مكلفة لتنقية المياه. المواد الخام لهذه الطاقة الشمسية لا تزال تكلف حوالي 2 دولار للمتر المربع.

[مصدر الصورة: جامعة بوفالو]

قام فريق بحثي من جامعة ولاية نيويورك (SUNY) في بافالو بتطوير التكنولوجيا. كانت اللقطات الشمسية موجودة منذ مئات السنين في أنماط مختلفة ، والعملية بسيطة نسبيًا. لا يزال يستخدم حرارة الشمس لتبخير الماء. ثم يُحبس البخار ويتكثف في حاوية منفصلة بدون ملوثات. مصائد الرطوبة تزيل الشوائب.

قال الباحث الرئيسي Qiaoqiang: "باستخدام مواد منخفضة التكلفة للغاية ، تمكنا من إنشاء نظام يحقق أقصى استفادة تقريبًا من الطاقة الشمسية أثناء التبخر. وفي الوقت نفسه ، نقوم بتقليل مقدار فقد الحرارة أثناء هذه العملية". جان ، أستاذ مساعد في الهندسة الكهربائية.

يحتوي الجهاز الجديد على ثلاثة مكونات فريدة. القاعدة الورقية عبارة عن ورق غني بالألياف مشابه لتلك المستخدمة في صنع العملة. يتم طلاء هذا الورق بمسحوق أسود الكربون ، وهو مسحوق رخيص ينتج عن الاحتراق غير الكامل للزيت أو القطران. تعمل الورقة كمنديل لامتصاص الماء ويمتص الكربون ضوء الشمس. يتم قطع كتل من رغوة البوليسترين لعمل 25 قطعة متصلة. تعمل هذه الرغوة كعازل وحاجز لمنع أشعة الشمس من ارتفاع درجة حرارة الماء.

يساعد بحث الفريق في حل بعض المشاكل المتبقية مع اللقطات الشمسية التقليدية - وهي التكلفة. تكلف المواد النانوية المستخدمة لتحسين الاستفادة من أشعة الشمس مئات الدولارات. هذا يعني أن تقنية النانو ، على الرغم من كفاءتها ، فهي غير عملية للغاية للاستخدام في الدول النامية والمناطق منخفضة الدخل.

[مصدر الصورة: ويكيبيديا المشاع الإبداعي]

قال Haomin Song ، مرشح الدكتوراه في UB وأحد المؤلفين المشاركين في الدراسة: "الأشخاص الذين يفتقرون إلى مياه الشرب الكافية استخدموا اللقطات الشمسية لسنوات ، ومع ذلك ، فإن هذه الأجهزة غير فعالة". "على سبيل المثال ، تفقد العديد من الأجهزة طاقة حرارية قيمة بسبب تسخين السائل السائب أثناء عملية التبخر. وفي الوقت نفسه ، فإن الأنظمة التي تتطلب مكثفات بصرية ، مثل المرايا والعدسات ، لتركيز ضوء الشمس مكلفة."

ليس فقط أنها رخيصة. التكنولوجيا عالية الكفاءة. يتم فقد 12 في المائة فقط من الطاقة المتاحة أثناء التبخر. كتب الفريق في بحثهم أن هذا القدر المنخفض من الخسارة غير مسبوق. تظهر نتائج الاختبار أن مازال ينتج ثلاثة إلى 10 لترات من الماء كل يوم. يمكن النظر إلى هذا على أنه تحسن عن اللقطات الحالية التي تنتج ما بين لتر واحد وخمسة لترات يوميًا.

في عام 2013 ، ذكرت الأمم المتحدة أن 783 مليون شخص لا يحصلون على المياه النظيفة. بينما انخفضت هذه الأرقام بشكل طفيف ، لا تزال المشكلة قائمة. يموت ما بين ستة إلى ثمانية ملايين شخص كل عام بسبب جودة المياه أو مشاكل الوصول. المبادرات التي تسعى إلى تقليل هذا العدد - مهما كانت كبيرة أو صغيرة - تدفع باستمرار نحو مستقبل أكثر إشراقًا للملايين.

قال Zhejun Liu ، الباحث الزائر في UB ، مرشح الدكتوراه: "الطاقة الشمسية التي ما زلنا نطورها ستكون مثالية للمجتمعات الصغيرة ، مما يسمح للناس بتوليد مياه الشرب الخاصة بهم مثلما يولدون الطاقة الخاصة بهم عبر الألواح الشمسية على سطح منزلهم". في جامعة فودان وأحد المؤلفين المشاركين في الدراسة.

لمزيد من المعلومات ، يمكنك قراءة الورقة كاملة على الإنترنت عبر مكتبة وايلي اون لاين.

مصدر: جامعة ولاية نيويورك الجاموس

راجع أيضًا: هذه البلورات المتلألئة توفر تنقية جديدة للمياه


شاهد الفيديو: زيارة لاكبر حقل لتخزين الطاقة الشمسية في ألمانيا - 4tech