ANUNCIO

El desafío del agua potable segura: un novedoso sistema de purificación de agua de bajo costo basado en energía solar

TECNOLOGÍA DE INGENIERÍAEl desafío del agua potable segura: un novedoso sistema de purificación de agua de bajo costo basado en energía solar

Un estudio describe un novedoso sistema portátil de recolección de vapor solar con origami de polímero que puede recolectar y purificar agua a un costo muy bajo.

Existe una creciente demanda mundial de productos limpios agua debido al crecimiento de la población, la industrialización y la contaminación y el agotamiento de los recursos naturales de nuestro planeta. La vaporización solar es una técnica en la que energía solar se puede utilizar para purificar el agua evaporando el agua contaminada, volviéndola a condensar y produciendo agua limpia y fresca. Esta técnica es una tecnología verde limpia, renovable y sostenible que tiene el potencial de abordar la escasez global de agua limpia mediante el uso de la abundancia de energía solar. La fuerza y ​​la eficiencia de un sistema de vaporización solar depende de su diseño y elección de materiales fototérmicos. Las tecnologías actuales de vaporización solar utilizan materiales costosos y voluminosos y tienen baja eficiencia y producción limitada. Ha seguido siendo un desafío mejorar el rendimiento y reducir los costos para diseñar un sistema de vaporización solar ligero y portátil que pueda ser utilizado directamente por las personas.

En un nuevo estudio publicado el 28 de mayo en Materiales avanzados Los investigadores describen un método novedoso para la generación de vapor solar mediante el diseño de un sistema de recolección de vapor solar controlado de baja presión portátil y de bajo costo que puede recolectar y purificar el agua utilizando la energía de la luz solar. Eligieron un material polimérico fototérmico llamado Polipirrol (PPy) que es conductor por naturaleza, es bien conocido por sus propiedades fototérmicas y exhibe una alta eficiencia para convertir la luz solar en calor térmico. Inspirado en la flor de la rosa, el diseño único de este sistema de vapor solar está hecho de materiales compuestos de papel PPy de origami 3D. Una 'rosa de PPy' que se compone de láminas negras en capas con forma de pétalos se creó mediante el plegado de origami y la polimerización química de PPy. Esta estructura de origami está unida a un tubo infundido de algodón en forma de tallo que recolecta agua cruda / sin tratar de una fuente de agua y la alimenta a la estructura de PPy rose colocada en la parte superior. Se utilizaron tubos infundidos de algodón y espuma de poliestireno para evitar el contacto directo entre el material PPy y el agua a granel.

Una vez que el agua sin tratar llega a los pétalos, el material PPy en la estructura de la flor convierte el agua en vapor y las impurezas se separan naturalmente del agua. Posteriormente, se debe condensar el vapor de agua y luego se debe recolectar agua limpia para su uso. Los investigadores utilizaron una condición de baja presión mediante el uso de una bomba de vacío portátil. Se vio que esto mejoraba significativamente las tasas de evaporación y recolección de agua. Una vez que el agua se condensa, el frasco de vidrio colector compacto y resistente almacena agua limpia de forma segura.

Los origamis 3D proporcionaron una absorción de luz significativamente mayor y áreas de superficie mejoradas para la evaporación del agua en comparación con un diseño plano 2D convencional. La tasa de evaporación y recolección de agua se mejora en un 52 por ciento debido a la disminución de la presión de la cámara. El origami PPy mejoró la evaporación del agua en un 71 por ciento y también se observaron tasas más altas de recolección de vapor. La eficiencia general del sistema aumentó en un 91.5 por ciento con una sola fuente de luz. El sistema se probó en una muestra del río Colorado en Texas, EE. UU. El sistema eliminó la contaminación del agua en forma de metales pesados, bacterias, sal y alivia la alcalinidad produciendo agua limpia para beber según los estándares establecidos por la OMS.

El estudio actual describe un diseño racional novedoso de un sistema de recolección de vapor solar portátil de bajo costo con materiales fototérmicos de origami 3D que ofrece tasas mejoradas de evaporación de agua y recolección de vapor. El costo de cada estructura con forma de flor es de menos de 2 centavos y puede producir con éxito 2 litros de agua limpia por hora por metro cuadrado. Este diseño puede ser una inspiración para fabricar modelos únicos de vaporización solar para la producción de agua limpia.

***

{Puede leer el trabajo de investigación original haciendo clic en el enlace DOI que figura a continuación en la lista de fuentes citadas}

Fuentes)

Li, W. y col. 2019. Unisystem portátil de recolección de vapor solar de baja presión con Polypyrrole Origamis. Materiales avanzados. http://doi.org/10.1002/adma.201900720

Equipo SCIEU
Equipo SCIEUhttps://www.ScientificEuropean.co.uk
Scientific European® | SCIEU.com | Avances significativos en la ciencia. Impacto en la humanidad. Mentes inspiradoras.

Suscríbase a nuestro boletín de noticias

Para actualizarse con las últimas noticias, ofertas y anuncios especiales.

- Publicidad -

Artículos Populares

Cómo los análisis de lípidos desentrañan antiguos hábitos alimentarios y prácticas culinarias

Cromatografía y análisis de isótopos específicos de compuestos de restos lipídicos...

Estudio de Ischgl: Desarrollo de inmunidad colectiva y estrategia de vacunación contra COVID-19

Serovigilancia rutinaria de la población para estimar presencia de...

Altavoces y micrófonos acoplables a la piel

Se ha descubierto un dispositivo electrónico portátil que puede...
- Publicidad -
97,962VentiladoresMe gusta
62,943SeguidoresSeguir
1,901SeguidoresSeguir
31SuscriptoresSuscríbete