エネルギー危機によってもたらされたさまざまな課題に対処するため、科学者たちは、今後数年間の人類の生存に必要な重要な資源の開発を進めるために、再生可能エネルギー源を収穫する革新的な方法を模索しています。
この目的を達成するために、研究者らは、世界中のどこでも、汚染水や海水を水素燃料ときれいな水に変換できる、太陽光発電を利用した水上装置を発明しました。耕作地の占有につながらないという点でも、非常に興味深いツールです。
水から安価に得られるグリーン水素を使って料理をすれば、現在、毎日の料理に汚染物質を排出する家庭用燃料を使用している最貧困層の生活の質を改善できる可能性がある。さらに、世界中で 18 億人が家庭で飲料水を入手できない状況が続いており、この蒸留器は彼らの生活を大きく改善するでしょう。
ケンブリッジ大学のチームが開発したこの技術は、任意の水道供給で動作し、外部電力を必要としないため、資源が限られた地域や送電網のない地域では不可欠となる可能性がある。この装置は、重度に汚染された水、塩水、さらにはケンブリッジ中心部のケム川からもきれいな水を生成することが証明されています。
チームの研究の詳細は、雑誌「Nature Water」に掲載されました。
光合成のインスピレーション
チームは、植物が太陽光を食物に変換するプロセスである光合成からこのプロジェクトのインスピレーションを得ました。しかし、純水源から緑色の水素を生成できた以前のバージョンの「人工葉」とは異なり、この新しいガジェットは汚染源や塩分源からきれいな飲料水を生成できる。
科学者たちが直面している問題は、通常、水からの水素の生成には完全に純粋な水が必要であるため、最初に水を精製し、次に水素を生成するという 2 つの異なるプロセスを実行する必要があるということでしたが、これは非常に複雑です。たった 1 つのツールです。 「水分子が水素と酸素に分解される太陽光発電による水の分解は、汚染物質が触媒を毒したり、望ましくない副反応を引き起こす可能性があるため、完全に純水から開始する必要があります。」とケンブリッジ大学のチャノン・ポーンラングロジ博士は述べています。ユスフ・ハミード化学科は声明でこう述べた。
この課題には、科学者がナノ構造カーボンメッシュ上に光触媒を配置する革新的な技術を開発することが含まれていました。光触媒は光と熱の優れた吸収体であり、光触媒が水素を生成するために必要な水蒸気を生成します。耐水性を持たせるためにコーティングされた多孔質カーボンメッシュにより、光触媒は浮遊し、汚染物質がその作用を妨げる可能性のある下の水から遠ざけることができます。これは車両がどのように動作するかの画像です。
多用途なデバイス
この分野の研究者モハマド・アンヌア氏は、「光によって駆動される太陽燃料の生産プロセスでは、太陽スペクトルのほんの一部しか使用されず、その部分は未使用のままだ」と述べた。 「太陽エネルギー」と声明文で述べている。
研究者らは、水の分解によって水素を生成するために、浮遊ガジェットの上部に白い紫外線吸収コーティングを配置しました。太陽スペクトルの残りの部分は装置の底部に伝わり、そこで水を蒸発させます。研究者らは、光は水素合成用の蒸気を受け取り、残りは水蒸気となるため、このようにして光をより活用し、本物の葉をシミュレートしていると述べている。
研究チームによると、このアイテムはシンプルなデザインで、わずか数ステップで微調整でき、さまざまな水源の水に適しているという。これは、燃料ときれいな水の両方を提供することで、世界のエネルギーと水の問題を軽減するのに役立つ可能性があります。淡水が利用できず、エネルギー源も不足している地域社会にそれがどのような影響を与える可能性があるか、恵まれない地域の農業生産にどのような促進をもたらすことができるか想像してみてください。
「汚染物質に対する耐性が非常に高く、浮遊設計により基材は非常に濁った水や泥水の中でも使用できます。これは非常に多用途なシステムです」とポルノングロジ氏は語った。
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オックスフォードの科学者が淡水と水素を生成する革新的な浮遊装置を開発するという記事は、経済シナリオから来ています。
これは、Mon, 13 Nov 2023 17:46:52 +0000 の https://scenarieconomici.it/scienziati-di-oxford-mettono-a-punto-rivoluzionario-dispositivo-galleggiante-che-produce-acqua-dolce-e-idrogeno/ で Scenari Economici に公開された記事の自動翻訳です。