BilimGenelSu Arıtma Gündem Haberleri

Marangoni Etkisi Okyanustan Tatlı Su Elde Etmek İçin Kullanılabilir

Politecnico di Torino’da Massachusetts Institute of Technology ( MIT ) ile işbirliği içinde yürütülen ve Energy and Environmental Science dergisinde yayınlanan bir araştırma, biriken tuzu kendiliğinden giderebilen bir güneş tuzdan arındırma cihazı sunuyor. Gelecekte bu keşif, zaman içinde istikrarlı verimliliklere sahip sürdürülebilir tuzdan arındırma sistemlerinin geliştirilmesine yol açabilir.

Aşil suyu tuzdan arındırma teknolojilerinin topuğu, cihazın çeşitli bileşenleri içinde tuz parçacıklarının kristalleşmesidir. Bu tıkanma olgusu, zamanla performansta düşüşe neden olarak bu cihazların dayanıklılığını sınırlar. 

Bu sorunun üstesinden gelmek, zaman içinde sürekli bir tatlı su üretimi sağlamak için önemlidir. Son zamanlarda, tuz birikimini sınırlama potansiyeline sahip, tıkanma önleyici özelliklere sahip yenilikçi nano yapılı malzemeler önerilmiştir. Ancak, bu malzemelerin yüksek maliyeti ticari prototiplerin büyük ölçekli üretimini zorlaştırmaktadır.

Bu sorundan yola çıkarak, Politecnico di Torino’nun (SMaLL) Enerji Departmanından bir mühendis ekibi, Massachusetts Teknoloji Enstitüsü (MIT) ile işbirliği içinde tuz partiküllerinin tuzdan arındırma cihazlarında taşınmasının altında yatan mekanizmaları kapsamlı bir şekilde inceledi. Çalışma, deneysel gözlemler ile klasik tuz taşınımı teorik modelleri arasındaki tutarsızlığa dikkat çekildikten sonra başladı. Özellikle, Politecnico di Torino mühendisleri, Compagnia di San Paolo (MITOR projesi) ve CleanWaterCenter (CWC) tarafından finanse edilen iki yıldan fazla sayısal ve laboratuvar araştırmalarından sonra, tuz naklindeki bu büyük farkın sözde Marangoni etkisi nedeniyle. Bu keşfe dayanarak, Politecnico di Torino araştırmacıları (Matteo Morciano, Matteo Fasano,

Marangoni etkisi, doğada da mevcut olan ve günlük yaşamda gözlemlenebilen bir olgudur: “Sulu bir çözeltide, sıvı moleküller, ‘kohezyon kuvvetleri’ adı verilen kuvvetleri oluşturan moleküller arası bağlar yoluyla birbirleriyle etkileşime girer. Farklı konsantrasyonlara sahip iki çözüm farklı kohezyon kuvvetlerine sahip olacaktır. Bu konsantrasyon varyasyonunun ve dolayısıyla kohezyon kuvvetlerinin varlığı, sıvının düşük konsantrasyonlu bölgelerden uzağa akmasına neden olarak bir yeniden karıştırma işlemi oluşturur. Bu etki, sallandığında kadehin duvarlarında gözlenen şarabın ‘gözyaşlarından’ sorumludur. Sıvıdaki konsantrasyondaki değişiklik nedeniyle Marangoni etkisi, bu nedenle, farklı konsantrasyonlara sahip solüsyonların yeniden karıştırılmasını artırmak için tasarlanabilir ve kullanılabilir.

Tuzdan arındırma cihazımızda (arıtılmış çözeltilerin farklı konsantrasyonlarda deniz suyuna dayandığı) bu fenomen, buharlaştırıcılarda tuz birikiminin önlenmesine, damıtılmış suyun sürekli ve kalıcı üretkenliğinin sağlanmasına ve bozulmaya maruz kalan bileşenlerin korunmasına izin verir. Politecnico di Torino’nun Enerji Departmanında araştırmacı ve araştırmanın ilk yazarı olan Matteo Morciano, bu nedenle stratejimiz, bu etkiden tam olarak yararlanabilen ve cihazın gelecekteki ticari uygulamalarına doğru bir adım daha atan bir cihaz tasarlamaktı.”diyor. .

Mevcut versiyonda ve yaklaşık bir metrekarelik güneş enerjisinin soğurulduğu bir alan dikkate alındığında, tuzdan arındırma cihazı günde 15 litreden fazla su sağlayabilir. Dahası, Marangoni etkisi sayesinde, tuz giderme süreci, spontan difüzyona dayalı tahminlerden 100 kat daha hızlıdır ve böylece bileşenlerin özelliklerinin hızlı bir şekilde yenilenmesini destekler.

Prestijli Energy and Environmental Science dergisinde yayınlanan bu araştırmanın sonuçları, yeni nesil tuzdan arındırma malzemeleri ve cihazlarının tasarımında önemli etkilere sahip olabilir, biriken tuzu kendiliğinden ‘kendi kendine temizlemelerine’ olanak tanır ve kararlı ve uzun süre garanti sağlar. – kalıcı performans. Prototipi sanayileştirilebilir ve daha çok yönlü hale getirmek amacıyla şu anda Politecnico di Torino’nun CleanWaterCenter’ında daha fazla araştırma yapılıyor.

Etiketler
Daha Fazla Göster

İlgili Makaleler

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

Başa dön tuşu
İstanbul evden eve nakliyat İstanbul evden eve nakliyat İstanbul evden eve nakliyat depolama ofis taşıma şişli ofis taşıma kadikoy ofis taşıma
Kapalı
Kapalı