تصفیه آب با آفتاب، چوب و باکتری!

ايسنا/ محققان چيني نوع جديدي از يک دستگاه خورشيدي چوبي را ابداع کرده‌اند که آب را با کمک باکتري براي نوشيدن تصفيه مي‌کند. تبخير يکي از رايج‌ترين روش‌هاي تصفيه آب براي نوشيدني کردن آن است. اکنون محققان دانشگاه علم و فناوري چين دستگاه چوبي جديدي ساخته‌اند که مي‌تواند با استفاده از باکتري‌ها براي کمک به ساختن نانوساختارهاي کليدي دقيقاً همين کار را انجام دهد. ايده اصلي اين تصفيه کننده آب تبخيري، چيزي است که اکثر ما از کلاس علوم در مدرسه ابتدايي به ياد مي‌آوريم که در آن، متمرکز کردن آفتاب بر روي آب، آن را گرم و در نهايت بخار مي‌کرد تا هرگونه آلودگي به جا بماند. سپس بخار را مي‌توان به درون يک ظرف هدايت کرد که در آن مجدداً به آب تميز و قابل آشاميدن تبديل شود. ما در گذشته با استفاده از انواع مواد و پيکربندي‌ها، اين مفهوم اساسي را بارها و بارها عملي کرده‌ايم. اين دستگاه و روش‌ها شامل ماشين‌هايي که بر روي سطح يک درياچه شناور مي‌شوند، آب را از زير جذب مي‌کنند و آن را تصفيه مي‌کنند يا سازه‌هاي فومي ساخته شده از پوسته‌هاي گرافيتي يا سازه‌هاي خورشيدي ساخته شده با کاغذ آغشته به کربن و هواژل‌هاي سلولزي بوده است. اما در اين مطالعه، دستگاه جديد از چند لايه تشکيل شده است. لايه بالايي آن از نانولوله‌هاي کربني ساخته شده است که در جذب گرما از نور خورشيد مؤثر هستند. در لايه وسط، لايه‌اي از حباب‌هاي شيشه‌اي ريز قرار دارد که يک هواژل عايق حرارتي را تشکيل مي‌دهد. در لايه زيرين نيز يک قطعه چوب قرار دارد که آب زير آن قرار دارد. هواژل يا ايروژل(Aerogel) يک ماده توليدي است که کمترين چگالي را در ميان مواد جامد دارد. اين ماده از يک ژل به دست مي‌آيد که در آن قسمت مايع ژل با گاز جايگزين مي‌شود. نتيجه اين فرآيند، ماده‌اي جامد با چگالي بسيار کم و در عين حال، ويژگي قابل‌ توجه در زمينه عايق گرمايي است. هواژل در فرهنگ عامه مردم تحت نام‌هاي ديگري هم‌چون دود منجمد، دود جامد، هواي جامد يا دود آبي نيز شناخته مي‌شود که اين نام‌گذاري‌ها به دليل ظاهر شفاف و نيز نحوه پخش نور در اين ماده‌ است. اما جزء اصلي اين دستگاه، باکتري است. محققان با قرار دادن باکتريهاي مختلف روي سطح چوب شروع به کار کردند و آنها را براي تخمير رها کردند. هنگامي که حباب‌هاي شيشه‌اي و لايه‌هاي نانولوله کربن افزوده شدند، اين باکتري‌ها نانو الياف سلولزي را در اطراف خود شاختند که کل اين مواد را کنار هم نگه داشت. آب با استفاده از اين طرح، از ساختار متخلخل طبيعي چوب که به درختان در آب‌رساني کمک مي‌کند، بالا مي‌رود و هنگامي که به لايه نانولوله کربني جاذب نور در لايه بالا مي‌رسد، گرم و تبخير مي‌شود. در عين حال، لايه هواژل شيشه‌اي در وسط، به عنوان عايق عمل مي‌کند و باعث مي‌شود گرما به پايين منتقل نشود. محققان مي‌گويند اين تبخير کننده خورشيدي از بسياري از هم نوعان خود موثرتر است. اين دستگاه ميزان تبخير آب را به شکل چشمگيري افزايش مي‌دهد و بازدهي آن را به 80 درصد مي‌رساند. ضمن اينکه به عنوان يک امتياز اضافي، چوب و نانولوله‌هاي کربني مواد نسبتاً ارزان و فراواني هستند. اين تحقيق در مجله Nano Letters منتشر شده است.

به پيج اينستاگرامي «آخرين خبر» بپيونديد

instagram.com/akharinkhabar