دستگاهی که بخاری فوق داغ تولید می‌کند

ایسنا نوشت: پژوهشگران موسسه فناوری ماساچوست (MIT) موفق به ابداع یک سیستم شده‌اند که قادر است تنها با نور خورشید، آب را به بخار با دمای ۱۴۶ درجه سانتی‌گراد برساند تا برای مصارف مختلفی از جمله استریل کردن تجهیزات پزشکی در مناطق دورافتاده و تولید آب آشامیدنی استفاده شود.

در سال ۲۰۱۴ شنیدیم که چگونه دانشمندان موسسه فناوری ماساچوست یک اسفنج گرافیتی/کربن ساخته‌اند که از نور خورشید برای تبدیل آب به بخار به صورت بسیار موثر استفاده می‌کند. آنها اکنون آن طرح را بهبود بخشیده‌اند و یک دستگاه ساخته‌اند که بخار فوق داغ تولید می‌کند. این سیستم می‌تواند در مناطق دور افتاده برای استریل کردن تجهیزات پزشکی و بسیاری برنامه‌های کاربردی دیگر استفاده شود.

ایده پشت توسعه دستگاه اصلی این بود که آن را روی سطح یک ظرف پر از آب قرار دهند تا گرما را از نور خورشید جذب کند و از آن برای تبدیل آب به بخار استفاده کند. اما یک مشکل بالقوه این بود ممکن بود آلاینده‌ها را از آب جذب کند و مواد دستگاه را تجزیه کند. برای جلوگیری از این مشکل، دستگاه جدید در بالای آب معلق است و در واقع با آن تماسی ندارد.

این دستگاه از سه لایه منطبق بر هم تشکیل شده است؛ یک لایه مرکب سرامیک و فلز در بالای صفحه، یک فوم کربن متخلخل در وسط و یک لایه در پایین متشکل از یک ماده که حرارت مادون قرمز را به طور موثر منتشر می‌کند.

لایه بالایی انرژی طول موج کوتاه نور خورشید را جذب می‌کند و کل دستگاه را گرم می‌کند. این گرما از لایه پایینی به شکل تابش مادون قرمز که طول موج بلندتری دارد منتشر می‌شود و آب را گرم می‌کند. در نتیجه، آب تا دمای ۱۰۰ درجه سانتی‌گراد گرم می‌شود و تبدیل به بخار می‌شود. این بخار از دستگاه بالا می‌رود، جایی که لایه وسطی متشکل از  ‌فوم کربنی، بخار را بیشتر داغ می‌کند و به دمای ۱۴۶ درجه سانتی‌گراد می‌رساند.

این بخار فوق داغ از طریق یک لوله در دستگاه هدایت می‌شود و برای استفاده‌های بعدی از جمله استریل کردن، پخت و پز یا تمیز کردن استفاده می‌شود. همچنین اگر آب اولیه آلوده یا شور بوده باشد، بخار حاصل می‌تواند به راحتی تقطیر شده و به عنوان آب آشامیدنی استفاده شود. این سیستم بر روی یک پشت بام در موسسه فناوری ماساچوست آزمایش شد و طی ۳.۵ ساعت زیر تابش آفتاب از آسمان صاف و بدون ابر، بخار ۱۴۶ درجه سانتی‌گراد (از یک حوضچه پلیمری که به حفظ گرمای منتقل شده به آب کمک می‌کرد) ایجاد کرد. همچنین در این روند از یک آینه منحنی که نور خورشید را بر روی سطح آب متمرکز می‌کرد، کمک گرفته شد.

"توماس کوپر" سرپرست این پروژه می‌گوید: این سیستم یک سیستم کاملا خودکار است. شما آن را خارج از ساختمان یا روی پشت بام قرار می‌دهید تا نور خورشید را جذب کند. شما می‌توانید از این سیستم در مقیاس بزرگ برای تولید آب آشامیدنی استفاده کنید یا تجهیزات اتاق عمل را در یک منطقه دورافتاده استریلیزه کنید.

این تحقیق در نشریه Nature Communications منتشر شده است.

5656

کد خبر 1212390

برچسب‌ها

نظر شما

شما در حال پاسخ به نظر «» هستید.
3 + 14 =