به نقل از «فرارو»

تولید آب آشامیدنی و سوخت پاک با نور خورشید

تاریخ انتشار: ۲۴ آبان ۱۴۰۲ | کد خبر: ۳۹۰۹۴۱۹۶

محققان دستگاهی با انرژی خورشیدی ساخته‌اند که آب آلوده را به سوخت هیدروژنی پاک و آب آشامیدنی تبدیل می‌کند.

به گزارش همشهری آنلاین، محققان دستگاهی شناور با انرژی خورشیدی ساخته‌اند که آب آلوده یا آب دریا را به سوخت هیدروژنی پاک و آب آشامیدنی تبدیل می‌کند. این دستگاه می‌تواند در مکان‌هایی با منابع محدود یا دور استفاده شود، چرا که با هر منبع آبی کار می‌کند و نیازی به برق ندارد.

بیشتر بخوانید: اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!

تقسیم آب فوتوکاتالیستی نور خورشید را مستقیما به هیدروژن قابل ذخیره تبدیل می‌کند، اما اغلب برای نصب کارخانه به آب خالص و زمین نیاز دارد، در حالی که گرمای زباله غیرقابل استفاده تولید می‌کند. با توجه به اینکه آب یک منبع گرانبها است، دستگاه فوتوکاتالیستی که بتواند از هر منبع آب تصفیه نشده مانند رودخانه، دریا، مخزن آب یا فاضلاب صنعتی استفاده کند، بسیار ارزشمند خواهد بود.

محققان دانشگاه کمبریج با الهام از فرآیند فتوسنتز، دستگاهی با انرژی خورشیدی ساخته‌اند که قادر به تولید سوخت هیدروژن تمیز و آب آشامیدنی تمیز از آب آلوده یا آب دریا است. محققان می‌گویند که تلفیق تولید سوخت خورشیدی و تولید آب در یک دستگاه کار دشواری است. شکافت آب با انرژی خورشیدی، وقتی که مولکول‌های آب به هیدروژن و اکسیژن تجزیه می‌شوند، باید با آب کاملا خالص انجام شود، زیرا هر گونه آلودگی می‌تواند کاتالیزور را آلوده کند یا باعث واکنش‌های جانبی شیمیایی ناخواسته شود.

محققان می‌خواستند توانایی یک گیاه در فتوسنتز را تقلید کنند، اما برخلاف دستگاه‌های قبلی که سوخت سبز هیدروژنی را از منابع آب تمیز تولید می‌کردند، می‌خواستند دستگاهشان از آب آلوده استفاده کند و در مناطقی که آب پاکیزه به سختی یافت می‌شود، قابل استفاده باشد.

عارفین محمد انور، یکی از نویسندگان این مطالعه، گفت: «در مناطق دورافتاده یا در حال توسعه، که آب پاک نسبتا کمیاب است و زیرساخت‌های لازم برای تصفیه آب به سادگی در دسترس نیست، شکافت آب بسیار دشوار است. دستگاهی که می‌تواند با استفاده از آب آلوده کار کند، می‌تواند دو مشکل را به طور هم‌زمان حل کند: تولید سوخت پاک و آب آشامیدنی.

محققان کمبریج یک فوتوکاتالیست جذب‌کننده نور UV را روی یک شبکه کربنی نانوساختار جذب‌کننده نور مادون قرمز، جاذب خوب نور و گرما، برای تولید بخار آب مورد استفاده فتوکاتالیست برای تولید هیدروژن، قرار دادند. مش کربن متخلخل که برای دفع آب تصفیه شده است، به فتوکاتالیست کمک می‌کند تا شناور شود و آن را از آب آلوده دور نگه دارد تا آلاینده‌ها در عملکرد آن اختلال ایجاد نکنند. علاوه بر این، این پیکربندی به دستگاه اجازه می‌دهد تا از انرژی خورشیدی بیشتری استفاده کند.

انور گفت: «فرآیند نورمحور برای ساخت سوخت‌های خورشیدی تنها از بخش کوچکی از طیف خورشیدی استفاده می‌کند و بخش زیادی از این طیف بدون استفاده می‌ماند.»

بنابراین، محققان از یک لایه سفید و جاذب UV در بالای دستگاه شناور برای تولید هیدروژن از طریق تقسیم آب استفاده کردند. بقیه نور در طیف خورشیدی به پایین دستگاه منتقل می‌شود و آب را تبخیر می‌کند. به گفته محققان، این روش بیشتر شبیه تعرق، فرآیند حرکت آب از درون گیاه و تبخیر آن از قسمت‌های بیرونی مانند برگ، ساقه و گل است.

محققان دستگاه خود را با استفاده از منابع آب آزاد واقعی، از جمله آب رودخانه‌ای در مرکز کمبریج و زباله‌های صنعتی حاصل از صنایع کاغذ آزمایش کردند. در آب دریای مصنوعی، دستگاه پس از ۱۵۴ ساعت ۸۰ درصد عملکرد اولیه خود را حفظ کرد. محققان می‌گویند از آن جایی که فوتوکاتالیست از آلاینده‌های منبع آب جدا شده و نسبتا خشک باقی می‌ماند، دستگاه می‌تواند پایداری عملیاتی خود را حفظ کند.

این دستگاه در برابر آلاینده‌ها بسیار مقاوم است و طراحی شناور به زیرلایه اجازه می‌دهد در آب بسیار کدر یا گل آلود کار کند و آن را به سیستمی همه‌کاره تبدیل کند.

گفتنی است، این مطالعه در مجله «Nature Water» منتشر شد.

منبع: فرارو

کلیدواژه: انرژی خورشیدی آب آشامیدنی قیمت طلا و ارز قیمت موبایل انرژی خورشیدی آب آشامیدنی آب آلوده

درخواست حذف خبر:

«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت fararu.com دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «فرارو» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۳۹۰۹۴۱۹۶ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتی‌که در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.

با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.

خبر بعدی:

تولید انرژی تجدیدپذیر در ۲۰هزار مدرسه هدفگذاری شد

مدیر‌کل دفتر فنی و تحقیقات نوسازی مدارس کل کشور گفت: قرار است نیروگاه های خورشیدی در ۲۰ هزار مدرسه ساخته شوند؛ از این سطح ۱۶ نیروگاه خورشیدی به بهره برداری رسیده و ۵۶ پروژه در سطح کشور در حال اجراست. - اخبار اقتصادی -

به گزارش خبرگزاری تسنیم به نقل از وزارت نیرو، سید محمد واعظی‌نژاد، مدیر‌کل دفتر فنی و تحقیقات نوسازی مدارس کل کشور با بیان اینکه 56 پروژه ساخت نیروگاه‌های خورشیدی پشت بامی مدارس کشور در 15 استان در حال اجراست، اظهار کرد: 16 پروژه ساخت نیروگاه های مدارس در 6 استان به پایان رسیده که همزمان در استان های اصفهان، قم، گلستان، آذربایجان شرقی، کهگیلویه و بویراحمد و خراسان جنوبی به صورت همزمان، از روز پنج شنبه 6 اردیبهشت 1403 با افتتاح نمادین نیروگاه خورشیدی 60 کیلوواتی یک دبیرستان خیرساز به نام حاج غلام رضا زیرک در شهر قم با حضور محمود کمانی، معاون وزیر نیرو و حمیدرضا خان محمدی، معاون وزیر آموزش و پرورش و رییس سازمان نوسازی مدارس کشور به بهره برداری رسیدند.

واعظی نژاد خاطرنشان کرد: در حال حاضر 56 پروژه ساخت نیروگاه های خورشیدی پشت بامی مدارس کشور با ظرفیت 840 کیلووات توسط خیرین مدرسه ساز در حال اجراست؛ این نیروگاه ها در حال انعقاد قرارداد و یا در حال طی کردن مراحل اجرا هستند که دو تا سه ماه آینده وارد مدار می شوند.

وی با اشاره به مزایای بکارگیری نیروگاه های خورشیدی در مدارس کشور، افزود: ساخت این نیروگاه ها ضمن ایجاد اقتصاد و درآمد پایدار و صرفه جویی در هزینه های مدارس سبب افزایش خودآگاهی دانش آموزان از مزایای استفاده از انرژی های پاک برای کشور و حفظ محیط زیست با جلوگیری از بکارگیری سوخت های فسیلی در مدارس می شود.

واعظی نژاد در ادامه تصریح کرد: از آنجا سرانه های تخصیص یافته به مدارس پایین است و مدارس در فصل های فعال مجبورند از سوخت های فسیلی استفاده کنند، بکارگیری نیروگاه های خورشیدی در آنان ضمن صرفه جویی در هزینه های جاری همچون آب، برق و کاغذ و ... سبب کاهش انتشار آلاینده های زیست محیطی می شود.

وی از هدف گذاری ساخت نیروگاه های خورشیدی در 20 هزار مدرسه کشور خبر داد و اظهار کرد: بر اساس هدف گذاری صورت گرفته، قرار است نیروگاه های خورشیدی در 20 هزار مدرسه ساخته شوند؛ از این سطح 16 نیروگاه خورشیدی به بهره برداری رسیده و 56 پروژه در سطح کشور در حال اجراست.

انتهای پیام/