Naar schatting zal in 2040 een kwart van de kinderen in de wereld leven in regio's waar schoon en drinkbaar water ontbreekt. Het ontzilten van zeewater en het zuiveren van afvalwater zijn twee mogelijke methoden om dit te verminderen, en onderzoekers van Linköping University hebben een goedkope en milieuvriendelijke stoomgenerator ontwikkeld om water te ontzilten en te zuiveren met behulp van zonlicht. De resultaten zijn gepubliceerd in het tijdschrift Geavanceerde duurzame systemen .

"De snelheid van stoomproductie is 4-5 keer hoger dan die van directe waterverdamping, waardoor we meer water kunnen zuiveren, " zegt universitair hoofddocent Simone Fabiano, hoofd van de Organic Nanoelectronics-groep in het Laboratory of Organic Electronics.

De stoomgenerator bestaat uit een aerogel die een op cellulose gebaseerde structuur bevat, versierd met het organische geconjugeerde polymeer PEDOT:PSS. Het polymeer heeft het vermogen om de energie in zonlicht te absorberen, niet in het minst in het infrarode deel van het spectrum waar veel van de zonnewarmte wordt getransporteerd. De aerogel heeft een poreuze nanostructuur, wat betekent dat grote hoeveelheden water in de poriën kunnen worden opgenomen.

"Een laag van 2 mm van dit materiaal kan 99% van de energie in het spectrum van de zon absorberen, ' zegt Simone Fabiano.

Tussen het water en de aerogel bevindt zich ook een poreus en isolerend drijvend schuim, zodat de stoomgenerator blijft drijven. De warmte van de zon verdampt het water, terwijl zout en andere materialen achterblijven.

"De aerogel is duurzaam en kan worden gereinigd in, bijvoorbeeld, zout water zodat het direct weer gebruikt kan worden. Dit kan vele malen worden herhaald. Het water dat door verdamping door het systeem gaat, wordt drinkwater van zeer hoge kwaliteit, Tero-Petri Ruoko verzekert ons. Hij is een postdoc in het Laboratorium voor Organische Elektronica en een van de auteurs van het artikel.

"Het mooie van dit systeem is dat alle materialen milieuvriendelijk zijn - we gebruiken nanocellulose en een polymeer dat een zeer lage impact heeft op het milieu en de mensen. We gebruiken ook zeer kleine hoeveelheden materiaal:de aerogel bestaat uit 90 % lucht We hopen en geloven dat onze resultaten de miljoenen mensen kunnen helpen die geen toegang hebben tot schoon water, ' zegt Simone Fabiano.

De aerogel is ontwikkeld door Shaobo Han in het kader van zijn doctoraatsstudies in het Laboratorium voor Organische Elektronica, onder supervisie van professor Xavier Crispin. Het resultaat werd in 2019 gepresenteerd in het tijdschrift Advanced Science, en wordt beschreven op de onderstaande link. Na het behalen van zijn doctoraat, Shaobo Han is teruggekeerd naar China om onderzoek in het veld voort te zetten.