ساخت دستگاهی که همزمان سوخت پاک و آب تمیز تولید می‌کند

به گزارش خبرگزاری علم و فناوری آنا به نقل از سای‌تک‌دیلی، تیمی از محققان دانشگاه کمبریج در اقدامی نوآورانه، نوعی دستگاه شناور ساخته‌اند که از انرژی خورشیدی استفاده می‌کند تا آب آلوده یا آب دریا را به سوخت هیدروژنی و آب تصفیه‌شده تبدیل کند.

این وسیله به‌ویژه در مناطقی که فاقد تصفیه‌خانه هستند یا دسترسی محدودی به منابع آب آشامیدنی دارند، کاربرد دارد و مخترعان در ساخت آن از فتوسنتز الهام گرفته‌اند که طی آن گیاهان نور خورشید را به غذا تبدیل می‌کنند.

 البته در نسخه‌های اولیه برگ‌های مصنوعی، سوخت هیدروژن سبز از آب تصفیه‌شده به دست می‌آید حال آنکه دستگاه جدید آب آلوده را به طور همزمان به سوخت پاک و آب آشامیدنی تبدیل می‌کند.

فرایند تبدیل آب آلوده یا آب دریا به سوخت هیدروژنی و آب آشامیدنی بسیار دشوار است چراکه هرگونه آلاینده‌ای می‌تواند کاتالیزور را مسموم کند یا ناخواسته موجب بروز واکنش‌های شیمیایی جانبی شود.

برای عبور از این چالش، تیم تحقیق یک فوتوکاتالیست را روی یک شبکه کربنی نانوساختار با قدرت جذب نور و گرما قرار داد تا به این ترتیب، بخار آبی را فراهم کند که فوتوکاتالیست در مرحله بعد از آن برای تولید هیدروژن استفاده می‌کند.

شبکه کربنی متخلخل همزمان به شناور شدن و دور نگه داشتن فوتوکاتالیست از آب آلوده زیرین کمک می‌کند تا آلاینده‌ها در عملکرد آن اختلال ایجاد نکنند.

همچنین برای تولید هیدروژن از طریق تقسیم آب، از یک لایه سفید و جاذب یو‌وی (UV) در بالای دستگاه شناور استفاده شد. مازاد انرژی خورشیدی هم به پایین دستگاه منتقل می‌شود تا آب را تبخیر کند. به این ترتیب، استفاده از انرژی خورشیدی به حداکثر می‌رسد.

دستگاهی که همزمان سوخت پاک و آب تمیز را با استفاده از انرژی خورشیدی تولید می‌کند، به مقابله با بحران‌های انرژی و آبی که در بسیاری از نقاط جهان با آن روبرو هستیم، کمک می‌کند. به عنوان مثال، طبق گفته سازمان بهداشت جهانی، آلودگی هوای داخل خانه که از پخت و پز با سوخت‌های «کثیف» مانند نفت سفید ناشی می‌شود، مسئول بیش از سه میلیون مرگ در سال است. در مقابل، پخت و پز با هیدروژن سبز می‌تواند این میزان مرگ‌ومیر را به میزان چشمگیری کاهش دهد.

علاوه بر این، ۱.۸ میلیارد نفر در سراسر جهان همچنان از دسترسی به آب آشامیدنی لوله‌کشی محروم هستند.