Solarni uređaj proizvodi čistu vodu i čisto gorivo

Istraživači s engleskog Sveučilišta u Cambridgeu razvili su plutajući uređaj na solarni pogon koji može pretvoriti kontaminiranu slatku ili morsku vodu u čisto vodikovo gorivo i pročišćenu vodu, bilo gdje u svijetu te bi mogao biti koristan u okruženjima s ograničenim resursima ili izvan mreže, budući da radi s bilo kojim otvorenim izvorom vode i ne zahtijeva nikakvo vanjsko napajanje.

Inspiriran je fotosintezom, procesom kojim biljke pretvaraju sunčevu svjetlost u hranu. Međutim, za razliku od ranijih verzija 'umjetnog lišća', za proizvodnju zelenog vodikovog goriva iz izvora čiste vode, ovaj novi uređaj radi iz izvora zagađene vode i može istovremeno proizvoditi čistu pitku vodu.

Testovi uređaja pokazali su da može proizvesti čistu vodu iz vrlo zagađene slatke i morske vode, pa čak i iz rijeke Cam u središtu Cambridgea.

"Spojiti proizvodnju solarnih goriva i pročišćavanje vode u jednom uređaju je teško", rekao je dr. Chanon Pornrungroj s Cambridgeovog Odjela za kemiju Yusuf Hamied, jedan od autora ovog rada. "Razdvajanje vode pod utjecajem Sunca, gdje se molekule vode razgrađuju na vodik i kisik, mora započeti s potpuno čistom vodom jer bilo koji kontaminanti mogu zatrovati katalizator ili izazvati neželjene kemijske nusreakcije."

"U udaljenim regijama ili regijama u razvoju, gdje je čista voda relativno rijetka, a infrastruktura potrebna za pročišćavanje vode nije lako dostupna, razdvajanje vode je izuzetno teško", rekao je jedan od vodećih autora Ariffin Mohamad Annuar. "Uređaj koji bi mogao raditi koristeći kontaminiranu vodu mogao bi riješiti dva problema odjednom: mogao bi razdvojiti vodu kako bi napravio čisto gorivo i mogao bi napraviti čistu pitku vodu."

Pornrungroj i Annuar, obojica članovi istraživačke grupe profesora Erwina Reisnera, osmislili su dizajn koji je učinio upravo to. Postavili su fotokatalizator na nanostrukturiranu karbonsku mrežu koja je dobar apsorber svjetlosti i topline, generirajući vodenu paru koju fotokatalizator koristi za stvaranje vodika. Porozna karbonska mreža, tretirana da odbija vodu, služila je i za pomoć fotokatalizatoru da pluta i za držanje podalje od vode ispod, tako da onečišćenja ne ometaju njegovu funkcionalnost.

Osim toga, novi uređaj koristi više Sunčeve energije. “Proces koji pokreće svjetlost za proizvodnju solarnih goriva koristi samo mali dio solarnog spektra a velik dio spektra ostaje neiskorišten”, rekao je Mohamad Annuar.

Tim je upotrijebio bijeli sloj koji apsorbira UV zrake na vrhu plutajućeg uređaja za proizvodnju vodika putem razdvajanja vode. Ostatak svjetlosti u sunčevom spektru prenosi se na dno uređaja, što isparava vodu.

“To je također tako jednostavan dizajn: u samo nekoliko koraka možemo izgraditi uređaj koji dobro radi na vodi iz raznih izvora,” rekao je Mohamad Annuar.

“Tako je tolerantan na zagađivače, a plutajući dizajn omogućuje supstratu da radi u vrlo mutnoj vodi,” rekao je Pornrungroj. "To je vrlo svestran sustav."

Studiju objavljenu u časopisu Nature Water možete pronaći na ovoj poveznici.