Yüzen Grafen Temiz Suyu Oluşturuyor

Grafen aerojeli, oda sıcaklığında su buharı üretmek için güneş ışığını ısıya dönüştürür.

Güneş ışığı oluşturan bir grafen film suyun kaynaması gerekmeden buharı üretebilir.

Çinli bilim insanları tarafından yapılan bu madde, yakıt veya elektriğe erişimin sınırlı olduğu yerlerde deniz suyu veya atık suyu içme suyuna dönüştürebilir.

Deniz suyundan içme suyu elde etmek genellikle onu kaynatma ve sonra da buharı toplayıp yoğunlaştırma anlamına gelir. Ancak suyu kaynama noktasına kadar ısıtmak yakıt ya da elektrik formunda fazla miktarda enerji gerektirir. Sadece güneş enerjisi kullanarak suyu tuzdan arıtmak için güneş enerjili damıtıcılar vardır ancak bunlar çok yavaş ve bir insanın günlük su ihtiyacını karşılayacak kadar etkili değillerdir.

Xianbao Wang ve Hubei Üniversitesi’nden çalışma arkadaşları, şimdi sadece güneş ışığını kullanarak oda sıcaklığında su buharı üretebilen bir grafen aerojel filmi hazırlamışlardır.

Wang; “Su yığınının sıcaklığının kaynama noktasının çok altında iken, aerojelin yüzeye çıkar ve su kolonunun yalnızca küçük bir bölümünü ısıtır ” açıklamasını yapmıştır.

Simule edilmiş güneş ışığı altında, aerojel 100 ml suyu, aerojel içermeyen suya göre 45 ° C – 13 ° C daha yüksek ısıtabilir. Malzemenin gözenekli yapısı, üretilen buharı yüzeyden uzaklaştırır, bu da suyun aerojel olmadan 13 kat daha hızlı buharlaşmasına izin verir.

Diğer buhar üreten malzemeler altın gibi pahalı ham maddelere dayanıyor olsa da, Wang’ın aerojelinin temeli, ucuz ve yaygın bir kaynak olan toz haline getirilmiş grafittir.
Japonya’daki Malzeme Bilimi Ulusal Enstitüsündeki bir fotonik nanomühendislik araştırmacısı Satoshi Ishii; “Güneş enerjisi buhar üretimi bağlamında, mevcut çalışma, ölçeklenebilir olan basit bir yöntemle etkili bir güneş ışığını absorblamada büyük bir katkıya sahiptir” yorumunu yapmıştır.

Güneş buharını grafen aerojel ile oluşturmak, fotoelektrik pillerden elektrik kullanmaktan daha etkili olabilir. Satoshi Ishii “Ticari fotoelektrik pillerin verimliliği %10-20 arasındadır, fotoelektrik pil kullanılarak üretilen buhar verimliliği ise % 20’yi geçmemektedir” açıklamasını yapmıştır. Wang’ın yüzen grafeni, % 54’lük bir etkinliğe sahiptir ve odaklanmış güneş ışığı altında % 83’e ulaşmaktadır. Ancak, madde bir tuz arıtma cihazında kullanılması durumunda, Wang’ın ekibinin yerden kaldırıldığında kolayca kırılmasından dolayı maddenin dayanım gücünü geliştirmeleri gerekecektir. Ishii “Daha fazla fizibilite çalışmaları yapılması halinde, mevcut teknolojiyi gerçek hayattaki uygulamalara getirmekte temel zorluklar görmüyorum” diye eklemiştir.

Kaynak: chemistryword.com

Author

İnovatif Kimya Dergisi aylık olarak çıkan bir e-dergidir. Kimya ve Kimya Sektörü ile ilgili yazılar yazılmaktadır.