Фаза зміни піна підтримує сонячну дистиляцію в умовах низького освітлення та темряви
Інноваційний фототермальний піноутворювач для стійкого виробництва прісної води
Забезпечення доступу до чистої питної води є однією з найбільш нагальних глобальних проблем. Дослідники з Океанського університету Китаю та Університету Хуцзоу представили революційний підхід до вирішення цієї проблеми, розробивши фототермальний піноутворювач, який продовжує виробляти прісну воду навіть після зникнення сонячного світла. Це новаторське рішення усуває основний недолік традиційної технології сонячної десалінізації.
Технологічний прорив у десалінізації
Розроблений матеріал, позначений як PPy-CS/PF@DDA, базується на унікальному поєднанні компонентів, які включають додеціламін, утримуваний всередині піни з чітозану/фенолової смоли, покритої поліпірролом. Поліпіррол відповідає за ефективне збирання сонячної радіації, в той час як пориста структура піни забезпечує транспортування води до поверхні випаровування. Додеціламін, завдяки своїм властивостям фазової зміни, зберігає теплову енергію навіть при відносно низьких температурах.
В умовах одного сонячного освітлення ця інноваційна система досягає швидкості випаровування 1,862 кг м-2 год-1, а після зникнення світла продовжує продуктивно працювати зі швидкістю 0,684 кг м-2 год-1, випускаючи збережене тепло. Крім того, у розчинах з концентрацією 20% натрій хлориду пристрій долає проблему накопичення солі, підтримуючи швидкість випаровування на рівні 1,763 кг м-2 год-1.
Стійкість і ефективність нової системи
Пристрій продемонстрував 95% сонячного поглинання, зберігаючи високу стабільність під час повторних циклів світло-темрява. Це вирішує проблеми з тривкістю, які обмежували раніше розроблені матеріали. Більше того, нова технологія є екологічно безпечною та знижує екологічні ризики, зв’язані з традиційними методами десалінізації.
Схема сонячного міжфазного випаровування, використана в новому пристрої, зосереджує тепло безпосередньо на водно-повітряній межі, уникаючи нагрівання всього об’єму води. Вибір додеціламіна як компонента з фазовою зміною забезпечив ефективне зберігання тепла при низьких температурах з переходом. Поліпірролове покриття здійснює широкосмугове поглинання світла, а матриця піни запобігає утворенню кристалів солі.
Вражаючі лабораторні та польові результати
У лабораторних умовах пристрій довів свою ефективність, знижуючи концентрацію основних іонів морської води на два-три порядки, що відповідало стандартам якості питної води ВООЗ. Пристрій також успішно відокремив
