science >> Wetenschap >  >> Chemie

Waterzuiveringssysteem op basis van hydrogel 12 keer beter dan huidige systemen

Een team van onderzoekers van de Universiteit van Texas in Austin, samenwerken met een groep van de Lockheed Martin Corporation, heeft een nieuw waterzuiveringssysteem op basis van hydrogel ontwikkeld - het is ongeveer 12 keer beter dan bestaande commerciële systemen. In hun artikel gepubliceerd in het tijdschrift wetenschappelijke vooruitgang , de groep beschrijft hun systeem en hoe goed het getest is.

De wereld heeft een goedkope manier nodig om drinkwater uit vuil water te halen. Elke dag, miljoenen mensen worden gedwongen om water te drinken dat ongeschikt is voor menselijke consumptie. Vaak, de plaatsen die het water het meest nodig hebben, worden niet meegenomen in de grote zuiveringsinspanningen, dus, persoonlijke systemen nodig. De meest gebruikelijke manier om water in kleine hoeveelheden te zuiveren, is door een op zonne-energie gebaseerd waterdestillatiesysteem te maken en te gebruiken waarbij een fles die aan de onderkant zwart is geverfd, wordt blootgesteld aan de zon. Terwijl het water verdampt, het verzamelt zich op de bovenste blootgestelde oppervlakken van de fles en druppelt naar beneden in een container. Hoewel deze methode vrij goed werkt als een manier om schoon water te winnen, het is zeer inefficiënt omdat de verdamping pas begint wanneer de fles en de volledige inhoud ervan worden verwarmd. In deze nieuwe poging de onderzoekers ontwikkelden een veel efficiënter systeem.

Het nieuwe werk van het team was gebaseerd op het werk dat ze vorig jaar deden. In die poging, ze creëerden een sponsachtig materiaal gemaakt van twee hydrogels - één was waterbindend, de andere lichtabsorberend. Toen de spons op het vuile water in een zonneboiler werd geplaatst, het dwong het water naar binnen sneller dan normaal te verdampen. Dit was te wijten aan de laag water die de spons raakte en zwakkere waterstofbruggen smeedde. Die inspanning duwde de efficiëntie van de solar still naar 3,2 L/h/m 2 van water - die, de onderzoekers beweren, was meer dan twee keer de theoretische limiet. In deze nieuwe poging de onderzoekers verbeterden die efficiëntie nog meer door chitosan (een ander polymeer) aan de mix toe te voegen. Hierdoor kon de spons meer water vasthouden, wat leidt tot snellere verdamping. Dit duwde het rendement van de solar still naar 3,6 L/h/m 2 , die, de onderzoekers beweren, is 12 keer beter dan commerciële units.

Fabricageproces van de h-LAH. Krediet:Xingyi Zhou en Fei Zhao, UT Austin
Buitendemo van de op h-LAH ​​gebaseerde waterzuivering op zonne-energie. Krediet:Xingyi Zhou en Fei Zhao, UT Austin

© 2019 Wetenschap X Netwerk