“Airgel” .. uma esponja solar que transforma água do mar em frescas sem ciências energéticas

Numa época em que a pressão sobre fontes de água doce no mundo está aumentando, os pesquisadores fizeram uma solução simples e promissora que poderia causar uma mudança radical em como obter água potável, que é um material esponjoso único que depende da luz solar para converter a água do mar em água potável, sem a necessidade de eletricidade ou energia externa.

De acordo com Estudar Foi publicado em 2 de julho na revista “ECS Energy Litters”. Essa inovação depende de um tipo especial de estrutura microscópica conhecida como “gel de ar” ou “airgel”, uma substância microscópica microscópica de esponja que ajuda a absorver a água e transportá -la na forma de vapor.

Qual é a diferença entre a nova esponja e os géis tradicionais?

Em um experimento de campo realizado sob luz solar natural, o sistema conseguiu produzir cerca de 3 colheres de sopa de água pura em 6 horas, o que abre a porta para seu uso futuro nas áreas pobres de água e energia, de acordo com “Xi Shen”, o principal autor do estudo e professor assistente do Departamento de Aviação e Navegação Aérea, na Universidade de Hong Kong de Artes Aplicados.

“Nossa inovação permite esse adoçante total da água do mar sem a necessidade de qualquer fonte de energia externa e com eficiência que não é afetada pelo tamanho do material usado, e isso a torna uma solução simples e pode ser expandida para fornecer água limpa”.

Sempre houve tentativas de desenvolver substâncias dependentes do sol para o tratamento da água, a mais proeminente das quais é conhecida como “gel de água”, que depende de manter quantidades de água dentro dela e disparada ao aquecer na forma de vapor puro, mas esse tipo de material geralmente é frágil e depende da retenção de líquidos no interior.

Quanto à nova invenção, baseia -se no ar mais sólido, que é uma substância leve, mas seca, que depende da presença de pequenos vazios sólidos que ajudam a conectar água ou vapor com eficiência. O desafio no uso dessa substância foi perder sua eficiência quando seu tamanho aumenta, à medida que a eficácia da evaporação diminui à medida que o tamanho do corpo utilizado.

No entanto, a equipe conseguiu superar esse problema por meio da técnica de fabricação 3D, à medida que os pesquisadores misturavam tubos de nanoparthy com fibras microscópicas de celulose, então imprimiram a mistura em uma superfície congelada, e isso ajudou a formar camadas coerentes preenchidas com orifícios verticais regulares que não excedem 20 micrometres.

O resultado foi um material de esponja forte e eficaz, seu desempenho não é afetado por seu tamanho. De acordo com os experimentos realizados em peças de esponja de tamanhos diferentes (de um centímetro a 8 centímetros), o desempenho foi igual em todos os casos, pois o vapor de água foi produzido com a mesma eficiência, independentemente do tamanho da peça.

Adoçante solar baixo -custo pode ser expandido

O principal autor do estudo explica que uma das características mais proeminentes desse novo sistema é que ele não precisa de nenhuma fonte externa de energia. No experimento, a peça de esponja foi colocada em um copo contendo água do mar e depois coberta com uma tampa de plástico transparente e curvo.

Quando o sistema é exposto à luz solar, a superfície do material aumentou e a água evapora (mas sem sais), o vapor condensa na superfície da tampa e se reuniu nas extremidades, antes de pingar em um recipiente externo na forma de água doce.

Embora a quantidade produzida tenha sido modesta no teste (aproximadamente 3 colheres de sopa de água dentro de 6 horas), a importância da invenção está em sua simplicidade e capacidade de expandir, de acordo com “Shin”, que acrescentou: “Este sistema não depende de pressão, calor industrial ou componentes elétricos. Somente a luz solar, um pouco de plástico e nosso próprio material de esponja”.

E como o material desenvolvido pode ser produzido com técnicas de impressão 3D, sua aplicação é amplamente possível em um futuro próximo, de acordo com a equipe de pesquisa que espera que essa inovação use o fornecimento de água potável em áreas costeiras ou em desastres ou em áreas que sofrem de uma deficiência permanente na infraestrutura energética.