अभ्यास एक कादंबरी पोर्टेबल वर्णन सौर- पॉलिमर ओरिगामीसह वाफाळणारी संकलन प्रणाली जी गोळा आणि शुद्ध करू शकते पाणी अतिशय कमी खर्चात
स्वच्छतेची जागतिक मागणी वाढत आहे पाणी लोकसंख्या वाढ, औद्योगीकरण आणि दूषित आणि कमी होत चालले आहे ग्रहांचे नैसर्गिक संसाधने. सौर-स्टीमिंग हे एक तंत्र आहे ज्यामध्ये सौर उर्जा शुद्ध करण्यासाठी वापरले जाऊ शकते पाणी दूषित बाष्पीभवन करून पाणी, ते पुन्हा कंडेन्सिंग आणि ताजे स्वच्छ उत्पादन पाणी. हे तंत्र स्वच्छ, नूतनीकरण करण्यायोग्य आणि शाश्वत हरित तंत्रज्ञान आहे ज्यामध्ये मुबलकतेचा वापर करून स्वच्छ पाण्याची जागतिक टंचाई दूर करण्याची क्षमता आहे. सौर ऊर्जा a ची ताकद आणि कार्यक्षमता सौर- स्टीमिंग सिस्टम त्याच्या डिझाइनवर आणि फोटोथर्मल सामग्रीच्या निवडीवर अवलंबून असते. चालू सौर-स्टीमिंग तंत्रज्ञान महाग, अवजड साहित्य वापरतात आणि कमी कार्यक्षमता आणि मर्यादित आउटपुट असते. हलके वजन आणि पोर्टेबल डिझाइन करण्यासाठी कार्यप्रदर्शन आणि कमी खर्च वाढवणे हे एक आव्हान राहिले आहे सौर- स्टीमिंग सिस्टम जी थेट व्यक्तींद्वारे वापरली जाऊ शकते.
28 मे रोजी प्रकाशित झालेल्या एका नवीन अभ्यासात प्रगत सामुग्री साठी संशोधक नवीन पद्धतीचे वर्णन करतात सौर कमी किमतीच्या पोर्टेबल लो-प्रेशर नियंत्रित डिझाइन करून वाफाळणे सौर स्टीमिंग संग्रह प्रणाली जी गोळा आणि शुद्ध करू शकते पाणी सूर्यप्रकाशातील ऊर्जा वापरणे. त्यांनी पॉलीपायरोल (PPy) नावाची फोटोथर्मल पॉलिमर सामग्री निवडली जी निसर्गात प्रवाहकीय आहे, फोटोथर्मल गुणधर्मांसाठी सुप्रसिद्ध आहे आणि सौर प्रकाशाचे थर्मल उष्णतेमध्ये रूपांतर करण्यात उच्च कार्यक्षमता प्रदर्शित करते. फुलांच्या गुलाबापासून प्रेरणा घेऊन, या सोलर स्टीमिंग सिस्टीमची अनोखी रचना 3D ओरिगामी PPy-पेपर कंपोझिटपासून बनलेली आहे. एक 'PPy गुलाब' ज्यामध्ये पाकळ्यांच्या आकाराच्या स्तरित काळ्या चादरींचा समावेश आहे ओरिगामी फोल्डिंग आणि PPy च्या रासायनिक पॉलिमरायझेशनद्वारे तयार केला गेला. ही ओरिगामी रचना स्टेम सारखी कापूस ओतलेल्या नळीला जोडलेली असते जी पाण्याच्या स्त्रोतातून कच्चे/उपचार न केलेले पाणी गोळा करते आणि वरच्या बाजूला ठेवलेल्या PPy गुलाबाच्या संरचनेत पुरवते. PPy मटेरिअल आणि मोठ्या प्रमाणात पाण्याचा थेट संपर्क टाळण्यासाठी कॉटन इन्फ्युज्ड ट्यूब आणि पॉलीस्टीरिन फोमचा वापर करण्यात आला.
एकदा उपचार केले नाहीत पाणी फुलांच्या रचना वळण मध्ये पाकळ्या, PPy साहित्य पोहोचले पाणी वाफेमध्ये आणि अशुद्धता नैसर्गिकरित्या पाण्यापासून वेगळे होतात. त्यानंतर, पाण्याची वाफ घनरूप करणे आवश्यक आहे आणि नंतर वापरासाठी स्वच्छ पाणी गोळा करणे आवश्यक आहे. संशोधकांनी पोर्टेबल व्हॅक्यूम पंप वापरून कमी दाबाची स्थिती वापरली. यामुळे पाण्याचे बाष्पीभवन आणि पाणी संकलन या दोन्ही दरांमध्ये लक्षणीय वाढ झाल्याचे दिसून आले. एकदा पाणी घनीभूत झाल्यानंतर, कॉम्पॅक्ट आणि मजबूत गोळा करणारी काचेची भांडी सुरक्षितपणे स्वच्छ पाणी साठवते.
3D ओरिगामिसने प्रकाशाचे लक्षणीय उच्च शोषण आणि वर्धित पृष्ठभागाचे क्षेत्र प्रदान केले पाणी पारंपारिक 2D प्लॅनर डिझाइनच्या तुलनेत बाष्पीभवन. चेंबरचा दाब कमी झाल्यामुळे पाण्याचे बाष्पीभवन आणि संकलन दर 52 टक्क्यांनी वाढला आहे. PPy ओरिगामीने पाण्याचे बाष्पीभवन 71 टक्क्यांनी सुधारले आणि उच्च वाफेचे संकलन दरही दिसून आले. एका प्रकाश स्रोताखाली प्रणालीची एकूण कार्यक्षमता 91.5 टक्क्यांनी वाढली. अमेरिकेतील टेक्सासमधील कोलोरॅडो नदीच्या नमुन्यावर या प्रणालीची चाचणी घेण्यात आली. प्रणालीने जड धातू, जिवाणू, मीठ या स्वरूपातील पाण्याचे दूषितीकरण काढून टाकले आणि WHO ने ठरवलेल्या पिण्याच्या मानकांचे शुद्ध पाणी तयार करून क्षारता कमी केली.
सध्याचा अभ्यास 3D ओरिगामी फोटोथर्मल सामग्रीसह पोर्टेबल कमी किमतीच्या सोलर-स्टीमिंग कलेक्शन सिस्टमच्या नवीन तर्कसंगत डिझाइनचे वर्णन करतो जे पाण्याचे बाष्पीभवन आणि वाफेचे संकलन सुधारित दर देते. प्रत्येक फुलासारख्या संरचनेची किंमत 2 सेंटपेक्षा कमी आहे आणि ते प्रति चौरस मीटर प्रति तास 2 लिटर स्वच्छ पाणी यशस्वीरित्या तयार करू शकते. हे डिझाइन स्वच्छ पाण्याच्या उत्पादनासाठी सौर-वाफेचे अद्वितीय मॉडेल तयार करण्यासाठी प्रेरणा असू शकते.
***
{उद्धृत स्रोतांच्या सूचीमध्ये खाली दिलेल्या DOI लिंकवर क्लिक करून तुम्ही मूळ शोधनिबंध वाचू शकता}
स्त्रोत
ली, डब्ल्यू. आणि इतर. 2019. पॉलीपायरोल ओरिगामिससह पोर्टेबल लो-प्रेशर सोलर स्टीमिंग-कलेक्शन युनिसिस्टम. प्रगत साहित्य. http://doi.org/10.1002/adma.201900720
