Soldrivna ånggeneratorn från Linköping är extremt effektiv

2020-05-04 12:00  

Forskarnas ånggenerator kan absorbera 99 procent av energin i solens spektrum. En kvadratmeter av deras aerogel ska kunna rena upp till två liter vatten i timmen.

Laboratoriet för organisk elektronik vid Linköpings universitet har skapat en högeffektiv soldriven ånggenerator som avsaltar och renar vattnet. Utgångspunkter är en aerogel med en cellulosabaserad struktur, tidigare framtagen av Shaobo Han under hans forskarutbildning vid samma labb.

För att skapa ånggeneratorn har aerogelen klätts in i pedot:pss. Den organiska ledande polymeren kan absorbera 99 procent av energin i solens spektrum – inte minst infrarött. Det hela avslutas med ett poröst värmeisolerande skum som hindrar materialet från att sjunka i vattnet när håligheterna fylls.

Läs mer: Restgaser i Sydafrika blir el med svensk stirlingteknik

Simone Fabiano är universitetslektor vid Linköpings universitet och forskningsledare för organisk nanoelektronik på laboratoriet för organisk elektronik. För Ny Teknik berättar han hur effektivt materialen samverkar. 

Placerad i solen vid en utetemperatur på 20-25 grader så når aerogelen ganska snabbt 80 till 90 grader. Fylld med vatten ligger temperaturen på 40 till 50 grader, och då är förångningshastigheten 4-5 gånger högre än vid direkt avdunstning.

– Vi har en förångningshastighet på 1,6- till 2 kilo per kvadratmeter och timme. Vår lösning har en så hög effektivitet eftersom vi inte försöker förånga en stor massa av vatten. Aerogelen består till 90 procent av luft, där bara några få molekyler förångas i taget, säger Simone Fabiano.

Själva materialet som placeras ovanpå vattnet är en två millimeter tjock flexibel matta som kan vikas. I laboratoriet har forskarna 3d-printat ett litet växthus där mattan placeras på en reservoar.

Men Fabiano konstaterar att man skulle kunna skapa en rigg som är liten nog för att ta med sig ut i skogen. Ytan på mattan kan teoretiskt vara stor som ett A4-ark, placerad i en enhet som ser ut som en flaska. Den dimensionen borde enligt Simone kunna leverera 200-300 milliliter rent vatten i timmen.

Kan återanvändas eller omvandlas till kompost

Forskarna vet ännu inte hur effektiviteten ser ut om man skalar upp lösningen. Det är något som de ska titta på, samt om det finns några skadliga ämnen som följer med i vattenångan.

I dagsläget ser det dock bra ut. Både salter och metaller blir kvar i restprodukten. När enheten tvättas ur med saltvatten så återstår inga avlagringar. En stor styrka är att lösningen utgörs av billiga material.

– Kostnaden för nanocellulosa på marknaden är nästan ingenting, det kan handla om två kronor per kvadratmeter. Den är dessutom biologiskt nedbrytbar och bidrar inte till plastproblemet. Vårt material kan återanvändas eller omvandlas till kompost, säger Simone Fabiano. 

Fotnot. Avhandlingen heter "Celloluse-Conducting Polymer Aerogels för Efficient Solar Steam Generation".

John Edgren

Mer om: Soldrift

Kommentarer

Välkommen att säga din mening på Ny Teknik.

Principen för våra regler är enkel: visa respekt för de personer vi skriver om och andra läsare som kommenterar artiklarna. Alla kommentarer modereras efter publiceringen av Ny Teknik eller av oss anlitad personal.

  Kommentarer

Debatt