Wekî rêyek domdar ji bo karanîna çavkaniyên avê, şilkirina rojê di çareserkirina pirsgirêka kêmbûna çavkaniyên ava şirîn û kêmkirina kêmbûna avê de potansiyelek mezin heye. Lêbelê, teknolojiya paqijkirina ava deryayê ya kevneşopî bi gelemperî pirsgirêkên wekî mezaxtina enerjiyê ya zêde, alavên tevlihev, û lêçûna bilind heye.
Di van salên dawî de, teknolojiyên nû yên nixumandina şorkirinê yên ku li ser nanomateryalên bingehîn in hêdî hêdî bala lêkolîneran dikşîne. Grafen oksîda kêmkirina grafenê, wekî materyalek du-alî ya nû, di şilkirina rojê de potansiyelek girîng nîşan da.
Li gorî materyalên xêzkirina deşalkirinê ya kevneşopî, rGO xwedan avantajên guheztina hêja, qada rûbera taybetî ya bilind û aramiya kîmyewî ya baş e, û tê çaverê kirin ku karûbarê deşalkirinê baştir bike û xerckirina enerjiyê kêm bike.
Lêbelê, rGO bi xwe pirsgirêkên kombûn û danînê hene, ku çalakî û aramiya wê kêm dike. Ji ber vê yekê, rastkirina rGO li ser materyalên kefê da ku pêçek kompozît a kefê melamînê /rGO çêbike bûye rêyek bi bandor ji bo baştirkirina karîgeriya û aramiya bêxwêkirinê.
Bi guheztina rûkalê û xurtkirina taybetmendiyên hilgirê materyalê kefiyê, me rGO bi yekdengî li ser rûbera kefê rast kir da ku qada têkiliya wê bi îyonên xwê yên di avê de zêde bike. Di heman demê de, avahî û stûrbûna pêlava rGO têne kontrol kirin da ku karîgerî û aramiya desalkirinê xweştir bikin.
Ji bo ku em têgihiştinek kûr a mekanîzmaya deşalkirinê bistînin, me di heman demê de kefek grafenoksîdê (rGO) kêmkirî jî amade kir. Kefa melamine ya bi trioksîtê grafene xwedan mîkrostrukturek porez û hîdrofîlîyek xwerû ye, ku dihêle ku ew xwedan şilbûnek baş be û dikare avê bikişîne qada evaporkirinê, rê dide ku av zû were tije kirin dema ku ji barîna xwê dûr dikeve.
Pergala evaporkirina navberê ya kefpa melamine ya bi oksîda grafene pêçandî dikare di binê sotemeniya rojê ya 89.6kW m−1 de karîgeriyek guheztinê ya 2% bigihîje. Vê pergala evaporasyonê ya navberê xwedan karbidestiya veguheztina tavê-ber-germê ya bilind û aramiya demdirêj a baş e, ku potansiyela şilkirina ava deryayê ya bazirganî destnîşan dike.
Niha, qeyrana cîhanî ya enerjiyê û kêmbûna avê bûne metirsiyên sereke li ser pêşkeftina domdar a civaka mirovî. Ji bo ku hewcedariya mezinbûna enerjiyê bicîh bîne, pêşkeftina cûrbecûr veguheztina enerjiyê ya bi performansa bilind û teknolojiyên paqijkirina avê bala zêde kişandiye.
Teknolojiya evaporkirina navberê ya ku ji rojê ve tê xebitandin
Wekî çavkaniyek enerjiya nûvekirî ya sozdar, enerjiya rojê ji ber kapasîteya wê ya pir-mezin, gerdûnî, paqijî, û kapasîteyên veguheztina pir-fonksiyonel e. Vê potansiyela ku li şûna sotemeniyên fosîl ên ku ji hêla sotemeniyên fosîl ve têne hilanîn de destnîşan kir.
Digel teknolojiya fotovoltaîk a rojê ku rasterast enerjiya elektrîkê hildiberîne, teknolojiya veguheztina enerjiya rojê-germayê jî enerjiya rojê vedigire û vediguherîne enerjiya germê, ku ji bo karanîna enerjiya rojê rêyek hêsan û bi bandor tê hesibandin.
Enerjiya germî ya ku ji enerjiya rojê hatî veguheztin dikare pêvajoyên pîşesazî yên girîng ên wekî santralên enerjiya termal a rojê, şorkirina rojê, sterilîzasyon, pergalên germkirina ava tavê û serîlêdanên din ên girêdayî germê bimeşîne. Xalkirina rojê çareseriyek bi bandor pêşkêşî dike, nemaze ji bo deverên ku binesaziya wan tune, ji ber ku ew dikare ava nû ji ava deryayê bêyî têketina enerjiya zêde derxîne.
Di van salên dawî de, teknolojiya evaporasyona navberê ya ku bi tavê ve hatî rêve kirin, pêvajoya veguheztina germa-rojê li navbeynkariya şil-buharê bi cih dike û bûye teknolojiyek nû ya karanîna enerjiya rojê. Li gorî germkirina entegre ya kevneşopî, pergalên evaporasyonê yên navberî karbidestiya evaporkirinê û bersivek germî ya zûtir nîşan didin û ji bo şorkirina ava deryayê alternatîfek potansiyel e.
Heya nuha, gelek lêkolîn li ser başkirina performansa germî ya pergalên evaporasyona navrûyê hatine kirin. Pergalek evaporasyona navberê ya tîpîk a ku ji rojê ve tê ajotin ji sê beşên girîng pêk tê:
Vekêşkerek tavê ya bi hejandina rojê ya bilind û bi bandor tîrêjên rojê vediguherîne enerjiya germê; îzolatorek ku germa veguherîdî vediguhezîne ava mezin; û rêyek dabînkirina avê ya ku bi berdewamî avê ji ava mezin dikişîne ser rûbera hilgirê rojê.
Di lêkolînên berê de, hejmareke mezin ji lêkolîneran bi sentezkirina materyalên vegir ên enerjiya rojê û yên firehband, çêtirkirina sêwirana rêyên dabînkirina avê yên nû û baştirkirina avahiyên îzolasyona germî , xwe ji bo baştirkirina karîgeriya veguherîna enerjiya rojê bo buharê terxan kirine.
Heya nuha, pergalên evaporasyona navberê yên ku ji rojê ve têne rêve kirin di gelek pêvajoyên pîşesaziyê de, distîlkirina tavê ya binavkirî, sterilîzasyona rojê, şorkirina rojê û hilberîna hêza rojê de hatine bikar anîn. Ji bo bidestxistina performansa evaporasyona bilind a pergalê, girîng e ku meriv vekêşana berfereh li seranserê spektra tavê ya materyalên vekêşana rojê vekole.
Materyalên veguheztina enerjiya rojê yên ku di pergalên evaporasyona navberê ya ku bi tavê ve têne rêve kirin de hatine pêşve xistin û keşif kirin bi giranî materyalên karbonaceous, perçeyên plazmonîk û materyalên hilbijartî yên spektrîkî hene. Di nav wan de, materyalên xwezayî yên reş û karbonaceous xwedan kapasîteyên veguheztina germa-rojê ya bihêz in û ji bo vekêşkerên tavê yên berbelav û zencîre maqûl in.
Ji ber rêjeya wan a bilindbûna tavê, lêçûna kêm, û îstîqrara baş, gelek hilgirên rojê yên li ser bingeha karbonê hatine lêkolîn kirin, di nav de nanotubeyên karbonê, grafît, û oksîda grafene kêmkirî. Piştî salên pêşkeftinê, karbidestiya veguhertina tavê-bo-buharê ya pergalê di bin ronahiya rojê de gihîştiye zêdetirî 90%.
Her çend di pêşkeftina materyalên hilgirê enerjiya rojê de û sêwirana strukturên evaporkirina navrûyê de pêşkeftinên mezin çêbûne, piraniya amûrên şorkirina rojê yên ku berê hatine ragihandin ji ber kombûna xwê li ser rûyê jorîn a vaporatorê di dema pêvajoya deşalkirinê de bûn. Xwêya berhevkirî vegirtina tavê asteng dike û evaporatora poroz asteng dike, di encamê de karîgeriya veguheztina tavê-ber-germê kêm û performansa evaporasyonê ya nebaş dibe.
Rêbazên fizîkî yên kevneşopî yên wekî pêlên ultrasonîk û binavbûna avê bi gelemperî têne bikar anîn da ku xwêyên berhevkirî jêbirin, lê van rêbazan bi hêsanî dikarin zirarê bidin avahiya evaporasyona navberê.
Ji bo kêmkirina berhevkirina xwê di pergalên evaporasyona navrû de, gelek lêkolîn li ser pêşxistina evaporasyona hîdrofobîk hûr bûne. Lêbelê, evaporatorên hîdrofobîk peydakirina avê li rûyê jorîn sînordar dikin, bi vî rengî performansa evaporasyonê ya pergalê kêm dikin. Rêyek din a çareserkirina vê pirsgirêkê ev e ku meriv evaporatorek hîdrofîlî bikar bîne, ku xwêya zêde ji rûyê jorîn berbi ava mezin diherike.
Heya nuha, gelek lêkolîn li ser sêwirana evaporatorên hîdrofîlîk, wek membranên qumaşê yên selulozê yên hîdrofîl, membranên hîdrofîlîk-bingeha kaxezê, û vaporatorên biyolojîk sekinîne. Lê pêşvebirina pergalek evaporasyona navberê ya domdar a demdirêj û pir bikêrhatî ye ku ji hêla rojê ve tê rêve kirin pirsgirêkek girîng dimîne.
Di vê lêkolînê de, em kefek şor-berxwedêr, pir bikêrhatî ya tîrêjê ya grafene (rGO) ya kêmkirî û bi germî ya bilez bersivdar nîşan didin ji bo şorkirina navberê ya ku ji hêla rojê ve tê meşandin di bin ronahiya tavê ya kêm-fluoresans de.
Di avahiya nû ya poroz de, kefê melamînê yê hîdrofîlîk (MF) wekî bingeh hat hilbijartin, ku ne tenê rûbera ji bo vegirtina tîrêjên rojê fireh dike lê di heman demê de belavbûna pirjimar jî zêde dike.
Hîdrofîlîbûn û poroziya rûkala kefpa melamine ya bi oksîda grafenê ya kêmkirî, şilbûn û tevhevkirina devera veguheztina germahiya rojê, û her weha dagirtina bilez a avê peyda dike, di heman demê de ji berhevkirina xwê dûr dikeve.
Bi sûdwergirtina ji performansa bilind a kefpa melamine ya bi oksîda grafene ya kêmkirî, pergala navberê ya ku bi enerjiya rojê ve girêdayî ye, karibe rêjeya veguheztina tavê-bo-buharê ya 89.6%.
Wekî din, bi entegrekirina kefa melamine ya bi oksîda grafenê ya kêmkirî di nav enerjiya rojê ya bazirganî de, me amûrek şêrînkirina ava deryayê ya navber-a-rojane bi kargêriya veguheztina tavê-a-avê ya% 56.4 di bin ronahiya rojê de sêwirand û çêkir. Ji ber şorkirina tavê, ava paqij a ku tê berhevkirin pêdiviya kalîteya vexwarinê ye.
Digel performansa evaporkirinê ya bilind û pîvandina materyalên veguheztina rojê-ber-germayê, ev pergal ji bo şorkirina ava deryayê ya navrû-ya tîrêjê ya tavê di sepanên pratîkî yên şilkirina ava deryayê de perspektîfên serîlêdanê yên berfireh pêşkêşî dike.
Scalability ji materyalên veguheztina germê desalination solar
Pergalek evaporasyonê ya navberê ya ku li ser bingeha kefiya melamine ya bi oxide grafene kêmkirî ye. Kefa melamine ya bi oksîdê ter grafene li naverastê ye û li derve bi qatek kefek polîetîlen (PE) ve tê pêçandin da ku pergalek evaporkirina navberê ya xwe-bubek ava bike.
Kefa melamine ya ku bi oksîda grafenê ya kêmbûyî ya teluriumê ve hatî pêçandî tê bikar anîn da ku zû tîrêjên rojê yên rûdayî bitewîne, enerjiya rojê veguherîne germê, û hêzek ajotinê ji bo evaporasyona navberê çêbike. Ji hêla din ve, kefpa melamine ya bi oksîda grafene ya kêmkirî ya hîdrofîlîk dikare bi domdarî şînê bikişîne nav devera evaporasyonê.
Struktura porez a kefa melamine ya bi trîoksîdê grafene pêçandî dihêle ku buhara hatî hilberandin ji hawîrdorê derkeve, girtina tîrêja rojê pêşve dike û bi vî rengî karîgeriya veguheztina tavê-bo-germê zêde dike. Kefa melamine ya bi oksîda grafenê ya kêmkirî porez û hîdrofîl e, ku dihêle ku ew avê bikişîne nav avahiya evaporasyonê ya ku li jor hatî destnîşan kirin dema ku di heman demê de xwêyên konsantrekirî vedigere nav ava deryayê ya mezin.
Di dema pêvajoya buharbûnê de, rêjeya xwê li kefê ji rêjeya ava deryayê ya li binî bilindtir e. Guhertinên rêjeya xwê dibe sedema parçebûna xwê bo nav ava giştî. Wekî din, kefa polîetîlen a derdorê ne tenê kefa melamînê ya bi oksîda grafînê pêçayî kêm dike , lê di heman demê de bi awayekî xwezayî li ser rûyê avê kom dibe, û rê li ber windabûna germê ya ji ber ava şor a derdorê digire.
Pergalên evaporasyonê yên navberê bêyî hewcedariya sêwiranên avakirina tevlihev dikarin bi domdarî û bi bandor li ser rûberên avê bixebitin. Wekî din, ji ber ku evaporasyon li navbera gaz-avî çêdibe, dema ku navber paşde diçe pergala evaporasyona navrûyê dikare xweser hereket bike.
Kefa melamine ya ku bi grafene-oksîdê pêçandî-tellurium-kêmkirî ye, hêmanek bingehîn a pergala evaporasyona navberê ye. Kefa melamine di suspensiona koloidal a grafene oksîtê de hate nixumandin da ku kefek melamine ya nixumandî ya grafene-oksîdê ya kêmkirî were amadekirin, û dûv re oksîda grafene bi karanîna rêbazek hîdrotermal di nav oksîda grafîna kêmkirî de hate kêm kirin.
Kûfa melamine ya bi oksîda grafenê ya kêmkirî ya bi qalindahiya 3.5 cm û stûrahiya 1.6 cm tê çêkirin hêsan e û rengê wê reş kûr e.
Zehmetiya rûbera madeya kef a melamine ya bi oksîda grafenê ya kêmkirî ya ku bi karanîna mîkroskopa optîkî ya sê-alî ve hatî dîtin guheztinek bilindahiya ji 300 μm zêdetir nîşan da. Struktura rûbera zirav a pêkhateyên veguheztina germa rojê bi giranî ji strukturên porez ên kefiya melamine ve tê veqetandin, û oksîda grafenê ya kêmkirî ya guhezbar jî hişkiya rûxê zêde dike.
Zehmetiya rûberê qada rûbera vegirtina rojê zêde dike dema ku belavbûna pirjimar a tîrêja rojê ya qewimî zêde dike, bi vî rengî karîgeriya veguheztina rojê-ber-germê ya pergalê baştir dike. Mîkrostruktura kefa melamine ya amadekirî di mezinbûnên cihêreng de. Rûyê kefa melamine ya bi oksîdê grafene pêçandî avahiyek torê ya qijkirî û bi hev ve girêdayî destnîşan dike.
Mezinahiya porê kef melamine ya bi rGO-pêçandî di navbera 20 û 40 μm de ye. Struktura pora vekirî û rûbera qijkirî daxistina oksîdê grafene hêsantir dike. Kefa melamine ya bi oksîda grafenê ya kêmkirî ji ber hîdrofîlîtiya kefa melamine ya porez xwedan şilbûna avê baş e.
Gava ku dilopek avê bi rûbera kefpa melamine ya bi oksîda grafenê ya kêmkirî ve digihîje, ew di nav 0.5 saniyeyan de bi tevahî tê kişandin. Rûyê hîdrofîlîk ên pêkhateyên oksîda grafenê ya kêmkirî dikare zû avjeniyê di hundurê avahiyek poroz de rêve bibe. Poroziya kêmbûna kefpa melamine ya bi oksîda grafenê ya kêmkirî bi berhevkirina guheztinên girseyê berî û piştî kişandina avê hate destnîşankirin.
Poroziya kefpa melamine ya bi oksîdê grafene pêçandî dikare bigihîje 85.55%. Veguheztina enerjiya rojê ji hêla kefiya melamine ya bi grafene-oksîdê kêmkirî ve rasterast bandorê li kargêriya veguheztina rojê-ber-germê ya pergalê dike. Ji bo nirxandina berxwedana xwê, kefiya melamine ya bi oksîda grafene ya kêmkirî di nav çareseriya klorîdê sodyûmê de (% 3.5 wt) hate danîn.
Dûv re 3 g klorîdê sodyûmê zexm li ser rûyê jor hate danîn û kefek melamine ya bi Tergo-pêçayî bi tîrêjiya rojê ya 1 kW m−2 hate danîn. Rêjeya xwêya hişk piştî 120 hûrdeman hêdî hêdî dihele.
Dema ku tîrêjên rojê li ser rûyê jorîn ê kefê melamînê yê bi rGO pêçayî dikeve , germahiya kefê melamînê yê bi rGO pêçayî di nav çend deqeyan de bi lez bilind dibe û di tevahiya pêvajoya buharbûnê de di 35°C de dimîne. Ji ber ku çareseriya xwê bi germahiyê ve girêdayî ye, germahî çiqas bilindtir be, xwê zûtir dihele û ji ber vê yekê hesinê xwê dikare ji nû ve di nav ava rûyê erdê de were çareser kirin.
Di kefiya melamine ya bi oksîda grafenê ya kêmkirî de, ku xwedan gelek porên xwedan kapasîteya vegirtina avê ya bilind e ku dikare avek domdar li ser rûyê jorîn peyda bike, xwê dikarin ji rûyê jorîn berbi binê avê ve biçin. Guhertinên germahiyê dibe sedema guhertinên şoriyê di navbera rûxara jor a evaporkirinê û laş de.
Ji bo bidestxistina vegirtina enerjiya rojê ya berbelav û bikêrhatî, kefiya melamine bi kefa melamine hîdrofîlîkî ya porous hate guheztin, bi vî rengî qada rûbera kişandina rojê zêde kir û belavbûna pirjimar zêde kir.
Pergala evaporkirina navrûya rojê ya ku li ser bingeha kefa melamine ya bi rGO-pêçandî ye, bersivek germî ya bilez di tîrêjek hêza rojê ya 1 kW m−2 de nîşan dide, ku bigihîje karbidestiya veguherîna germa rojê ya domdar a 89.6%.
Di dawiyê de, me evaporatorek kef a melamine ya bi oksîda grafenê ya kêmkirî vekir nav stendek tavê, ku dikare %56.4 ava vexwarinê bi berhevkirina xwê li 1 kW m−2 hilberîne.
Em texmîn dikin ku ev amûra şorkirina navberê ya bi enerjiya rojê dikare li giravên veqetandî an li okyanûsê were bikar anîn da ku ava vexwarinê ji ava deryayê ya zêde an çavkaniyên din ên ava şor berhev bike.
Xelasî
Kûfa melamine ya bi rGO-pêçayî, wekî teknolojiyek nûjen û bikêrhatî ya şorkirina rojê, xwedan potansiyel û perspektîfên serîlêdanê yên mezin e. Ew ne tenê dikare çavkaniyên ava şirîn ên pêbawer ji bo deverên kêm av peyda bike, lê di heman demê de girêdayîbûna bi enerjiya kevneşopî jî kêm bike, xerckirina enerjiyê û qirêjiya jîngehê kêm bike.
Encamên vê lêkolînê dê di çareserkirina pirsgirêka kêmbûna çavkaniya ava şirîn a gerdûnî de tevkariyek girîng bike û pêkanîna pêşkeftina domdar pêş bixe.
Ji bo bêtir agahdarî li ser SINOYQX Melamine Foam, ji kerema xwe bi me re têkilî daynin li [email protected] an jî bi dengî ji me re têkilî daynin: +86-28-8411-1861.
Hin wêne û nivîs ji Înternetê têne hilberandin, û mafê telîfê yê nivîskarê resen e. Ger binpêkirinek hebe, ji kerema xwe bi me re têkilî daynin da ku jêbirin.