อุปกรณ์ลอยน้ำเพื่อสร้างเชื้อเพลิงและน้ำสะอาดจากน้ำสกปรก

โดยใช้ พลังงานแสงอาทิตย์ อุปกรณ์ของมหาวิทยาลัยเคมบริดจ์สามารถทำงานได้ในแหล่งน้ำเปิดใดๆ โดยไม่ต้องใช้ไฟฟ้า

อุปกรณ์ลอยน้ำได้รับการทดสอบที่แม่น้ำแคม เมืองเคมบริดจ์ ภาพโดย : เวอร์จิล อังเดรย์ — อุปกรณ์ลอยน้ำได้รับการทดสอบที่แม่น้ำแคม เมืองเคมบริดจ์ ภาพโดย : *เวอร์จิล อังเดรย์*

แรงบันดาลใจจากการสังเคราะห์แสง ทีมงานจากมหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ได้พัฒนาอุปกรณ์พลังงานแสงอาทิตย์ที่สามารถผลิตเชื้อเพลิงไฮโดรเจนและน้ำสะอาดจากน้ำทะเลหรือน้ำที่ปนเปื้อนได้ในเวลาเดียวกัน ตามรายงานของ New Atlas เมื่อวันที่ 14 พฤศจิกายน เนื่องจากอุปกรณ์นี้สามารถใช้งานได้ในน้ำเปิดทุกประเภทและไม่ต้องใช้แหล่งพลังงานภายนอก จึงสามารถติดตั้งอุปกรณ์ดังกล่าวในพื้นที่ห่างไกลหรือสถานที่ที่มีทรัพยากรจำกัดได้ งานวิจัยใหม่ที่ตีพิมพ์ในวารสาร Nature Water

การแยกน้ำด้วยแสงจะแปลงแสงอาทิตย์เป็นไฮโดรเจนโดยตรงแต่โดยปกติแล้วต้องใช้น้ำบริสุทธิ์และที่ดินเพื่อสร้างโรงงาน และยังก่อให้เกิดความร้อนเสียด้วย อุปกรณ์โฟโตแคทาลิสต์ที่พัฒนาโดยทีมงานมหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ใช้แหล่งน้ำที่ไม่ได้รับการบำบัด ทำให้เป็นโซลูชันที่ยั่งยืนมากขึ้น

พวกเขาได้วางวัสดุโฟโตแคทาไลติกที่ดูดซับแสงอัลตราไวโอเลตไว้บนตาข่ายคาร์บอนที่มีโครงสร้างนาโนที่ดูดซับแสงอินฟราเรดเพื่อสร้างไอน้ำที่วัสดุโฟโตแคทาไลติกใช้ในการผลิตไฮโดรเจน ตาข่ายคาร์บอนที่มีรูพรุนซึ่งได้รับการบำบัดให้กันน้ำ ช่วยให้วัสดุโฟโตคาตาไลติกลอยและแยกตัวจากน้ำด้านล่าง ช่วยป้องกันไม่ให้สารมลพิษส่งผลกระทบต่อประสิทธิภาพการทำงานของวัสดุ นอกจากนี้โครงสร้างนี้ยังช่วยให้อุปกรณ์เก็บเกี่ยวพลังงานแสงอาทิตย์ได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น

ทีมงานได้ใช้ชั้นดูดซับแสงอัลตราไวโอเลตที่ด้านบนของอุปกรณ์ลอยน้ำเพื่อผลิตไฮโดรเจนโดยการแยกน้ำ แสงที่เหลืออยู่ในสเปกตรัมแสงอาทิตย์จะถูกส่งไปที่ด้านล่างของอุปกรณ์ ทำให้น้ำระเหยไป กระบวนการนี้จำลองการคายน้ำ ซึ่งเป็นกระบวนการที่น้ำเคลื่อนตัวผ่านพืชและระเหยออกจากส่วนต่างๆ เช่น ใบ ลำต้น และดอกไม้

นักวิทยาศาสตร์ทดสอบอุปกรณ์นี้กับแหล่งน้ำหลากหลายแห่ง รวมถึงน้ำจากแม่น้ำแคมในใจกลางเมืองเคมบริดจ์ และน้ำเสียขุ่นจากอุตสาหกรรมกระดาษ ในน้ำทะเลเทียม อุปกรณ์ยังคงประสิทธิภาพเดิมได้ 80% หลังจากผ่านไป 154 ชั่วโมง เนื่องจากวัสดุโฟโตแคทาไลติกถูกแยกออกจากสารปนเปื้อนในน้ำและยังคงแห้งอยู่พอสมควร อุปกรณ์จึงสามารถรักษาเสถียรภาพระหว่างการทำงานได้ ทีมงานกล่าว

Thu Thao (ตาม New Atlas )

ลิงค์ที่มา