当前位置: 未解之谜网 > 技术创新 > 全由阳光驱动,浮动污水处理装置产绿氢又有饮用水

全由阳光驱动,浮动污水处理装置产绿氢又有饮用水

2023年11月16日8:43 未解之谜网

    英国研发的污水处理装置,完全由太阳能驱动,可以在污水或是受污染的海面上漂啊漂,然后将水转化成氢燃料跟饮用水,由于适用于任何开放水源且不需要外部电源,有助于任何资源有限或偏乡地方。

    该设备采用的技术为光催化水分解,用阳光直接将水转化为氢气在储存起来,听起来很棒,但这种技术通常需要相当纯净的水,以及大面积土地建置工厂,还会产生无法利用的废热,有鉴于水资源相当宝贵,如果光催化装置可以在河流、海洋、水库或工业废水运作,那就更好了。

    因此英国剑桥大学的研究人员受到光合作用过程的启发,打造新的太阳能水处理设备,不仅能从污染水或海洋产生干净氢燃料外,还会产出饮用水。

    主要作者 Chanon Pornrungroj 表示,团队将燃料生产、水生产整合进同一设备,过程相当棘手,以日照让水分子分解为氢气和氧气,往往需要使用相当干净的水,任何污染物都会污染催化剂或导致不必要的化学反应;研究合作作者 Ariffin Mohamad Annuar 也表示,而在偏远或开发中地区,干净水资源的重要性更不言而喻,传统水处理也需要昂贵的基础设施。

    因此团队的新方案,便是将吸收紫外线的光催化剂沉积在吸收红外线的纳米结构碳网上,打造良好的光和热吸收剂,用产生水蒸气让光催化剂来制造氢气,系统中还有经过防水处理的多孔碳网,可以让光催化剂漂浮并远离下方的水,这样一来污染物就不会干扰光催化与水处理系统。

    Annuar 指出,传统光催化分解水只会用到日照光谱的一区域,我们还可以善加利用更多光谱区域。研究人员最后在浮动装置顶部使用白色的紫外线吸收层,并透过水分解产生氢气,而太阳光谱中的其余光会照到设备底部负责来蒸发水。

    Pornrungroj 表示,透过这种方式,我们可以利用更多的光线,用蒸汽来生产氢气。

    研究人员也以开放水源测试设备,包括来自康河的水和造纸工业的污浊废水,在人造海水测试中,154 小时后该设备仍维持 80% 初始性能。研究人员表示,由于光催化剂与水源中的污染物隔离,并且保持相对干燥,因此装置可以保持运作稳定性。

    Pornrungroj 指出,设备非常耐污染物,浮动设计也允许基材在非常浑浊或泥泞的水中运作,他们的设备有潜力解决永续发展和循环经济问题。通讯作者 Erwin Reisner表示,我们的设备仍然在原理证明阶段,但如果我们要发展真正的循环经济和朝向永续未来,这些都是我们需要的解决方案。

    (必须)

    (必须,保密)

    阿狸1 阿狸2 阿狸3 阿狸4 阿狸5 阿狸6 阿狸7 阿狸8 阿狸9 阿狸10 阿狸11 阿狸12 阿狸13 阿狸14 阿狸15 阿狸16 阿狸17 阿狸18

    真诚欢迎各科普媒体、机构、专家和网友与我们联系合作! QQ 404-455-307

    版权所有,保留一切权利! ©2011-2021 Designed by 未解之谜网 豫ICP备2021015254号-5

    sitemap