A kutatók olyan oxidalapú párologtatót fejlesztettek, amely napfénnyel működik. A készülékben a természetes párolgásnál jóval gyorsabban keletkezik ivóvíz.
A koreai Ulszani Nemzeti Tudományos és Technológiai Intézet (UNIST) kutatói kifejlesztették a világ leggyorsabb, oxidalapú párologtatóját, amely napenergia segítségével, elektromos áram nélkül képes ivóvíz létrehozására a tengervízből. A rendszer háromkomponensű oxidra épül, központi eleme pedig egy fototermikus anyag.
A sótalanított tengervíz értékes frissvízforrás lehet olyan távoli közösségek számára, amelyek nem férnek hozzá központi vízellátáshoz – nem beszélve a tiszta ivóvízforrásról.
A WHO 2025-ös adatai szerint kb. 2,1 milliárd ember – vagyis a világ népességének nagyjából negyede – még mindig nem fér hozzá biztonságosan kezelt tiszta ivóvízhez, ami azt jelenti, hogy a víz szennyezésmentesen és folyamatosan nem biztos, hogy elérhető a lakóhelyükön.
A sótalanítás azonban rendkívül energiaigényes folyamat, ezért a kutatók olyan napenergiával működő rendszereket fejlesztenek, amelyek áramellátás nélkül is üzemelnek. Ez a megoldás a fejlődő országokban is segítséget nyújthat, ahol a tiszta ivóvízhez való hozzáférés gyakran problémás.
A napenergia használata lehetővé teszi, hogy a párologtatót gyakorlatilag bárhol alkalmazzák, ugyanakkor a folyamat időigényessége eddig korlátozta az elterjedést.
Ji-Hyun Jang professzor, az UNIST Energia- és Vegyészmérnöki Karának oktatója által vezetett kutatócsoport ezt a problémát oldotta meg a világ leggyorsabb párologtatójának megépítésével.
A konstrukció középpontjában egy új fototermikus anyag áll, amely elnyeli a napfényt, majd hővé alakítja. A kutatók ezzel a hőtermelő anyaggal vonták be a párologtató felületét, így növelték a tengervíz elpárologtatásának hatékonyságát.
Az anyagot – egy háromkomponensű oxidot – úgy hozták létre, hogy a korrózióálló mangán-oxid mangántartalmának egy részét rézzel és krómmal helyettesítették, majd finomhangolták az anyag fényelnyelő képességét a teljes napspektrumban.
Amíg a tipikus oxidanyagok csak a látható fényt nyelik el, ez az anyag az ultraibolyától a közeli infravörös tartományig a napsugárzás közel 97 százalékát képes hasznosítani. A széles spektrumú elnyelés nagyobb hőtermelést eredményez, a felületi hőmérséklet eléri a 80 Celsius-fokot, ami meghaladja a pusztán réz–mangán-oxidokkal elérhető 74 Celsius-fokot.
Bár a fototermikus anyag akár hétszeresére növelte a tengervíz párolgási sebességét a természetes folyamathoz képest, a kutatóknak meg kellett oldaniuk a párolgás után a felületen visszamaradó só problémáját is. Ez a jelenség a legtöbb napenergia segítségével működő berendezésnél okoz gondot – függetlenül a párolgási sebességtől.
Ennek elkerülésére a kutatók fordított „U” kialakítást alkalmaztak, amelynél a fototermikus bevonat arra a részre került, amely felveszi a vizet. A rendszer vízfelvezető szálas anyagot és hidrofób poliészter szövetet is tartalmaz. Ezek segítik a víz felszívását, miközben lehetővé teszik, hogy a sóionok eltávozzanak, így nem rakódik le só a felületen.
A kísérleti berendezésben a kutatók kimutatták, hogy egy egynégyzetméteres párologtató óránként körülbelül 4,1 liter tiszta ivóvizet képes előállítani – áll az Advanced Materials folyóiratban közölt tanulmányban.
A címlapkép illusztráció. Forrás: Gallery DS / Unsplash
A Paksi Atomerőmű üzemben tartása érdekében végzett munkálatokról számolt be a miniszterelnök.