Ученые разработали губчатый материал, который с помощью солнечного света может превращать соленую воду в пресную. При нагревании его верхней части чистая вода испаряется в виде пара. Тесты показали, что вещество прекрасно справляется со своей задачей вне зависимости от размера, в отличии от предыдущих разработок. За шесть часов работы при естественном солнечном свете вещество произвело три столовые ложки питьевой воды. Исследование поможет создать новый способ опреснения воды с низкими энергетическими затратами. Работа опубликована в журнале ACS Energy Letters.
Большая часть воды в Мировом океане слишком соленая, чтобы ее пить. Сегодня существуют специальные установки, которые могут сделать такую воду питьевой, однако для этого нужно очень много энергии. Ученые уже давно пытаются придумать, как можно сделать этот процесс менее затратным и более экологичным. Например, специалисты разрабатывали гидрогель, который при нагревании на солнце выделял очищенный от соли водяной пар. Также существуют аэрогели, которые жестче, содержат твердые поры и могут транспортировать жидкую воду. Однако в таких веществах производительность снижается по мере увеличения размера материала.
Теперь ученые разработали пористый аэрогель для опреснения воды, который может сохранять свою эффективность при разных размерах. Исследователи сделали пасту из углеродных нанотрубок и целлюлозных нановолокон. Ее использовали для печати на 3D-принтере на замороженной поверхности: так каждый слой затвердевал перед тем, как был нанесен следующий. Так ученые сделали губчатый материал, в котором были равномерно распределены крошечные вертикальные отверстия шириной около 20 микрометров. Специалисты протестировали квадратные куски материала размером от 1 сантиметра до примерно 8 сантиметров. Оказалось, что более крупные куски выделяли воду путем испарения так же хорошо, как и более мелкие.
Тогда специалисты провели испытания на открытом воздухе. Они поместили материал в чашку с морской водой и накрыли ее изогнутой прозрачной пластиковой крышкой. Солнечный свет нагревал верхнюю часть губчатого материала, испаряя только воду (без соли) в водяной пар, который собирался на крышке в виде жидкости. Оттуда чистая вода перемещалась к краям и капала в воронку и контейнер под чашкой. Шесть часов работы на естественном солнечном свете позволили изобретению произвести примерно три столовые ложки питьевой воды.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
