Volgens de Verenigde Naties, ongeveer een vijfde van de wereldbevolking leeft in gebieden waar water schaars is. Daarom, technologieën om schoon water te produceren uit ondrinkbare bronnen, zoals zeewater, rivier- of meerwater, en vervuild water, zijn dringend nodig. Nutsvoorzieningen, onderzoekers rapporteren in Nano-letters hebben een op hout gebaseerde stoomgenerator ontwikkeld die, met behulp van door bacteriën geproduceerde nanomaterialen, maakt gebruik van zonne-energie om water te zuiveren.

Een zonne-stoomgenerator is een apparaat dat de overvloedige energie van de zon gebruikt om zuiver water te scheiden van zijn verontreinigingen door verdamping. Er zijn veel verschillende versies van deze apparaten ontwikkeld, met wisselende efficiëntie. Om betere zonne-stoomgeneratoren te ontwerpen, onderzoekers moeten manieren vinden om de lichtabsorptie te verbeteren, warmte beheer, watertransport en verdamping. Shu-Hong Yu en collega's van de Universiteit voor Wetenschap en Technologie van China wilden alle vier de verbeteringen in één apparaat combineren. Ze kozen voor hout als basis van hun generator vanwege de duurzaamheid en poreuze structuur, waardoor snel watertransport mogelijk is.

De onderzoekers maakten hun apparaat met behulp van bacteriën die lange cellulose-nanovezels produceerden, die de lagen van het apparaat samenbinden. Het team voegde bacteriën toe aan het oppervlak van een blok hout en liet ze fermenteren. Vervolgens, ze sproeiden een aërosol van glasbellen - kleine holle bolletjes die een uitstekende thermische isolatie bieden - op het oppervlak. De glasbellen raakten ingebed in de cellulose-nanovezels die door de bacteriën werden geproduceerd, het vormen van een hydrogel. Eindelijk, de onderzoekers voegden koolstofnanobuisjes toe, die verstrikt raakten in de cellulose-nanovezels om een ​​lichtabsorberend, waterverdampende toplaag. Het apparaat werkt door water door het hout omhoog te transporteren naar de lichtabsorberende laag, die wordt verwarmd door de zon. Het water verdampt, en de stoom wordt verzameld en gecondenseerd om zuiver water te produceren. De isolerende laag van glasbellen zorgt ervoor dat warmte niet naar beneden door het apparaat wordt overgedragen en verloren gaat, en de structuren op nanoschaal verlagen de energie die nodig is voor waterverdamping. Als resultaat, het nieuwe apparaat heeft een hogere verdampingssnelheid en efficiëntie dan de meeste bestaande zonne-stoomgeneratoren.