Pământ este de aproximativ 71 la sută apă. În oceane se găsește 97 la sută copleșitoare din acea apă, lăsându -ne doar 3 la sută sub formă de apă dulce – și o mare parte din aceasta este înghețată sub formă de ghețari. Acest lucru lasă doar 0,3 la sută din acea apă dulce la suprafață în lacuri, mlaștini, izvoare și Principalele noastre surse de apă potabilă, râuri și pâraie.
În ciuda aspectului faimos al planetei noastre din spațiu, extratereștrii însetați ar fi dezamăgiți. Apa potabilă este de fapt destul de rară.
De parcă acest lucru nu sună deja neliniștitor, ce apă pe care o avem este amenințată și de schimbările climatice, urbanizarea, poluarea și o populație globală care continuă să se extindă. Peste 2 miliarde de oameni trăiesc în regiuni în care singura lor sursă de apă potabilă este contaminat. Microbii patogeni din apă pot provoca holeră, diaree, dizenterie, poliomielită și tifoidă, care ar putea fi fatale în zone fără acces la vaccinuri sau tratament medical.
Desalinizarea apei de mare este o soluție posibilă, iar o abordare implică materiale poroase care absorb apa care se evaporă atunci când este încălzită de energie solară. Problema cu majoritatea evaporatorilor cu energie solară existentă este aceea că sunt dificil de extins pentru populații mai mari. Performanța scade odată cu dimensiunea, deoarece mai puține vapori de apă pot scăpa din materiale cu pori minusculi și granițe groase – dar există o modalitate de a depăși acest lucru.
Simțindu -se sărat
Cercetătorul XI Shen de la Universitatea Politehnică din Hong Kong a dorit să descopere o modalitate de a îmbunătăți aceste tipuri de sisteme. El și echipa sa au creat acum un airgel care este mult mai eficient la transformarea apei proaspete decât metodele anterioare de desalinizare.
„Factorii cheie care determină performanța de evaporare a evaporatorilor poroși includ localizarea căldurii, transportul apei și transportul de vapori”, Shen a spus Într -un studiu publicat recent în ACS Energy Letters. „Au fost făcute progrese semnificative în proiectarea structurală a evaporatorilor pentru a realiza localizarea termică extrem de eficientă și transportul apei.”
Radiația solară este singura energie folosită pentru evaporarea apei, motiv pentru care s -au făcut multe încercări de dezvoltare a ceea ce se numește Materiale fototermice. Când lumina soarelui lovește aceste tipuri de materiale, ele absoarbe lumina și o transformă în energie termică, care poate fi utilizată pentru a accelera evaporarea. Materiale fototermale pot fi realizate din substanțe, inclusiv polimeri, metale, aliaje, ceramică sau cimenturi. Hidrogeluri au fost folosiți pentru a decontamina cu succes și desalinați apa înainte, dar sunt polimeri concepuți pentru a reține apa, ceea ce afectează negativ eficiența și stabilitatea, spre deosebire de aerogelii, care sunt din polimeri care dețin aer. Acesta este motivul pentru care Shen și echipa sa au decis să creeze un avion fototermic.