به گزارش مجله خبری نگار،یک دستگاه تصفیه آب خورشیدی معمولی در ابتداییترین شکل خود، از حوضچهای از آب غیرقابل آشامیدن تشکیل شده است که در زیر یک پوشش شفاف قرار گرفته است. آب با گرم شدن توسط خورشید تبخیر میشود و در سطح داخلی پوشش متراکم میشود. این تراکم که آب خالص و تمیز است از روی پوشش میریزد و در یک ظرف جداگانه برای نوشیدن جمع میشود.
به منظور گرم کردن آب کثیف یا شور با سرعت بیشتر، دانشمندان موادی ساخته اند که روی سطح آن شناور میشوند و نور خورشید را به گرما تبدیل میکنند. در حالی که این مواد از ترکیبات مختلف ساخته شده اند، اما از کربن به دست آمده از زغال سنگ معمولا بیشتر استفاده میشود.
به دنبال جایگزینی کمهزینهتر و سازگار با محیطزیست، پروفسور ادیسون آنگ و همکارانش در دانشگاه فناوری نانیانگ سنگاپور به دنبال چیزی بودند که نیازی به استخراج نداشته باشد، به صورت رایگان در دسترس باشد و از مواد دور ریختنی بدست آمده باشد. آنها ضایعات میوه و به طور خاص، پوسته نارگیل، پوست پرتقال و پوست موز را امتحان کردند.
در یک فرآیند کربنسازی دو مرحلهای ساده، ضایعات میوه به مدت چند ساعت در دمای ۸۵۰ درجه سانتیگراد (۱۵۶۲ درجه فارنهایت) حرارت داده شد و با یک واکنش دهنده مولیبدن مخلوط شد. با انجام این کار، ضایعات به ورقههای کاربید مولیبدن دو بعدی که متعلق به خانوادهای از فلزات معروف به نام MXenes است، تبدیل شد. از جمله خصوصیات دیگر، MXenesها میتوان به آب دوست بودن و راندمان تبدیل نور به گرمای بسیار بالا اشاره کرد.
هنگامی که این ضایعات میوه در یک دستگاه تصفیه آب کوچک خورشیدی آزمایش شد، ورقههای مربعی کاربید مولیبدن فتوترمال در تبدیل نور خورشید به گرما بسیار مؤثر بود و باعث شد که آب دریا با سرعت بسیار بیشتری نسبت به حالت قبلی تبخیر شود. از آنجایی که این ماده بسیار متخلخل است، قطرات بخار آب توانستند مستقیماً از آن بالا بروند و متعاقباً در داخل پوشش دستگاه متراکم شوند.
مواد به دست آمده از پوسته نارگیل بهترین عملکرد را داشتند، زیرا نور خورشید را با بازده ۹۴درصدی به گرما تبدیل میکردند.
پروفسور آنگ و تیمش اکنون در حال توسعه بیشتر این فناوری هستند و به دنبال شرکای صنعتی برای کمک به تجاری سازی آن هستند.