علم

جهاز ستانفورد الصغير يستخدم الطاقة الشمسية لتنقية المياه بشكل أسرع

جهاز ستانفورد الصغير يستخدم الطاقة الشمسية لتنقية المياه بشكل أسرع

يمكن لجهاز صغير طوره باحثون في ستانفورد تنقية المياه من جميع البكتيريا تقريبًا في 20 دقيقة فقط. يتم تنقية المياه على نطاق واسع بإحدى طريقتين رئيسيتين ، إضافة الكلور أو الأشعة فوق البنفسجية. يمكن أيضًا استخدام الأوزون ، ولكنه أقل شيوعًا في عمليات المعالجة. يجذب هذا الجهاز الأسود الصغير مجموعة واسعة من أشعة الشمس لتنقية المياه باستخدام الأشعة فوق البنفسجية في فترة زمنية قصيرة للغاية. يجذب الضوء المرئي في أشعة الشمس ثاني كبريتيد الموليبدينوم على طلاء الجهاز الصغير ثم يبدأ التفاعل الكيميائي لتنقية المياه ، وفقًا لـ Science Alert.

[مصدر الصورة: سلاك]

"الطاقة الشمسية متوفرة بسهولة في معظم المناخات ويمكن استخدامها في تنقية المياه. ومع ذلك ، فإن التطهير الشمسي لمياه الشرب يعتمد في الغالب على الأشعة فوق البنفسجية التي تمثل 4٪ فقط من إجمالي الطاقة الشمسية ، وهذا يؤدي إلى سرعة معالجة بطيئة. لذلك ، فإن تطوير مواد جديدة يمكنها حصاد الضوء المرئي لتطهير المياه ، وبالتالي تسريع تنقية المياه بالطاقة الشمسية ، أمر مرغوب فيه للغاية ". ~ الطبيعة

من هذا التفاعل الكيميائي ، يتم توليد بيروكسيد الهيدروجين والذي يبدأ بعد ذلك بالعمل لقتل البكتيريا والجراثيم العالقة في الماء. أدناه ، يمكنك إلقاء نظرة على رسم بياني يوضح بشكل أكبر كيف تأخذ هذه العملية الضوء المرئي بالضبط وتطهر المياه.

[مصدر الصورة: سلاك]

"نظهر هنا أن MoS المحاذاة عموديًا ذات طبقات قليلة2 (FLV-MoS2) يمكن استخدام الأفلام لتجميع الطيف الكامل للضوء المرئي (∼50٪ من الطاقة الشمسية) وتحقيق كفاءة عالية في تطهير المياه. فجوة النطاق في MoS2 تمت زيادته من 1.3 إلى 1.55 فولت عن طريق تقليل حجم المجال ، مما سمح لـ FLV-MoS2 لتوليد أنواع الأكسجين التفاعلية (ROS) لتعطيل البكتيريا في الماء. "~ Nature

جهاز مثل هذا يمثل مشكلة كبيرة عندما يتعلق الأمر بمعالجة المياه بأسعار معقولة. يمكن استخدام التنقية بالأشعة فوق البنفسجية على المياه على نطاق أصغر ، ولكنها تتطلب ترك الأشخاص للمياه المصابة في ضوء الشمس المباشر لمدة 48 ساعة. تستفيد هذه العملية الجديدة من الضوء المرئي من الشمس لتنقية المياه بشكل أسرع. حتى الآن ، تم إثبات الجهاز على عدد قليل من البكتيريا ، لكن النتائج واعدة بالعلاج ككل.

راجع أيضًا: أوراق الجرافين تنظف المياه بسرعة وفعالية


شاهد الفيديو: تجربة تنقية الماء باستخدام الطاقة الشمسية (يونيو 2021).