연구에 따르면 새로운 휴대용 장치에 대해 설명합니다. 태양의-수집 및 정제가 가능한 폴리머 종이접기를 이용한 스팀 수집 시스템 물 매우 저렴한 비용으로
전 세계적으로 깨끗한 환경에 대한 수요가 증가하고 있습니다. 물 인구 증가, 산업화, 오염 및 고갈로 인해 행성의 천연 자원. 태양의-찜질은 다음과 같은 기술입니다. 태양 에너지 정화하는 데 사용할 수 있습니다 물 증발하여 오염된 물, 재응축하여 신선하고 깨끗한 제품을 생산합니다. 물. 이 기술은 풍부한 자원을 활용하여 전 세계적으로 깨끗한 물이 부족한 문제를 해결할 수 있는 잠재력을 지닌 깨끗하고 재생 가능하며 지속 가능한 녹색 기술입니다. 태양의 에너지. A의 힘과 효율성 태양의-증기 시스템은 광열 재료의 설계와 선택에 따라 달라집니다. 현재의 태양의- 스팀 기술은 값비싸고 부피가 큰 재료를 사용하며 효율이 낮고 생산량이 제한되어 있습니다. 가볍고 휴대성이 뛰어난 디자인을 위해서는 성능을 높이고 비용을 낮추는 것이 과제로 남아 있습니다. 태양의-개인이 직접 사용할 수 있는 스팀 시스템.
28월 XNUMX일자에 발표된 새로운 연구에서 고급 재료 연구자들은 새로운 방법을 설명합니다. 태양의 저비용 휴대용 저압 제어 장치를 설계하여 스팀 태양의 수집 및 정제가 가능한 스팀 수집 시스템 물 햇빛의 에너지를 사용합니다. 그들은 본질적으로 전도성이 있고 광열 특성으로 잘 알려져 있으며 태양광을 열열로 변환하는 데 높은 효율을 나타내는 폴리피롤(PPy)이라는 광열 고분자 재료를 선택했습니다. 장미 꽃에서 영감을 받은 이 태양열 스팀 시스템의 독특한 디자인은 3D 종이접기 PPy-종이 복합재로 만들어졌습니다. 꽃잎 모양의 검은색 시트를 겹겹이 쌓아 만든 'PPy 장미'는 PPy의 종이접기 접기와 화학적 중합을 통해 만들어졌습니다. 이 종이접기 구조는 수원에서 원수/처리되지 않은 물을 수집하여 상단에 배치된 PPy 장미 구조에 공급하는 줄기 모양의 면 주입 튜브에 부착됩니다. PPy 재료와 벌크 물 사이의 직접적인 접촉을 방지하기 위해 면 주입 튜브와 폴리스티렌 폼이 사용되었습니다.
한번 치료받지 않은 경우 물 꽃잎에 도달하면 꽃 구조가 PPy 소재로 변합니다. 물 증기와 불순물로 자연적으로 물과 분리됩니다. 그런 다음 수증기를 응축한 다음 깨끗한 물을 모아서 사용해야 합니다. 연구진은 휴대용 진공펌프를 이용해 저압 조건을 이용했다. 이는 물 증발 및 물 수집 속도를 크게 향상시키는 것으로 나타났습니다. 물이 응축되면 작고 견고한 수집 유리병이 깨끗한 물을 안전하게 보관합니다.
3D 종이접기는 훨씬 더 높은 빛 흡수율과 향상된 표면적을 제공했습니다. 물 기존 2D 평면 설계와 비교하여 증발이 가능합니다. 챔버 압력이 낮아져 물 증발 및 수집 속도가 52% 향상됩니다. PPy 종이접기는 수분 증발을 71% 개선했으며 증기 수집 속도도 더 높아졌습니다. 하나의 광원에서 시스템의 전체 효율이 91.5% 증가했습니다. 이 시스템은 미국 텍사스의 콜로라도 강의 샘플에서 테스트되었습니다. 중금속, 박테리아, 염분 등의 오염된 물을 제거하고 알칼리도를 완화시켜 WHO가 정한 음용수 기준에 맞는 깨끗한 물을 생산하는 시스템입니다.
현재 연구는 3D 종이 접기 광열 재료를 사용하여 물 증발 및 증기 수집 속도를 향상시키는 휴대용 저비용 태양열 증기 수집 시스템의 새롭고 합리적인 설계를 설명합니다. 각각의 꽃 모양 구조의 비용은 2센트 미만이며 평방 미터당 시간당 2리터의 깨끗한 물을 성공적으로 생산할 수 있습니다. 이 디자인은 깨끗한 물 생산을 위한 독특한 태양열 증기 모델을 제작하는 데 영감을 줄 수 있습니다.
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출처
Li, W. et al. 2019. Polypyrrole Origamis가 있는 휴대용 저압 태양열 증기 수집 단일 시스템. 고급 재료. http://doi.org/10.1002/adma.201900720
