คณะนักวิจัยนำโดย University at Buffalo พัฒนาเทคนิคใหม่ทำให้น้ำบริสุทธิ์ด้วยประสิทธิภาพเกือบ 100%

รศ.ดร. Qiaoqiang Gan ผู้นำคณะนักวิจัยอธิบายว่า โดยปกติเมื่อพลังงานแสงอาทิตย์ใช้เพื่อทำให้น้ำระเหย บางพลังงานจะสูญเสียเป็นความร้อนซึ่งจะสูญเสียไปกับสภาพแวดล้อม ซึ่งทำให้ขบวนการดังกล่าวมีประสิทธิภาพน้อยกว่า 100% ระบบของพวกเรามีการดึงความร้อนจากสิ่งแวดล้อมทำให้พวกเราประสบผลสำเร็จด้วยประสิทธิภาพเกือบ 100%

เทคโนโลยีราคาถูกนี้สามารถจัดให้มีน้ำดื่มในภูมิภาคที่ขาดแคลนแหล่งทรัพยากรหรือในที่มีภัยพิบัติ การพัฒนาครั้งนี้ถูกเผยแพร่ในวารสาร Advanced Science

คณะนักวิจัยได้เปิดตัวธุรกิจใหม่ชื่อ Sunny Clean Water เพื่อนำสิ่งประดิษฐ์นี้ไปสู่ประชาชนที่ต้องการใช้ ด้วยการสนับสนุนจาก NSF (National Science Foundation) Small Business Innovation Research program บริษัทกำลังรวมระบบการทำให้ระเหยใหม่นี้เข้ากับเครื่องทำให้น้ำบริสุทธิ์พลังงานแสงอาทิตย์

เครื่องทำให้น้ำบริสุทธิ์พลังงานแสงอาทิตย์มีให้ใช้มาเป็นเวลานาน โดยใช้ความร้อนของแสงอาทิตย์เพื่อทำให้น้ำระเหยเหลือเกลือ แบคทีเรียและสิ่งสกปรกทิ้งไว้ ต่อมาน้ำที่ระเหยเย็นลงและกลับไปสู่สภาพของเหลวและถูกรวบรวมในภาชนะที่สะอาด ซึ่งเทคนิคนี้มีข้อดีหลายอย่างคือ ง่าย แสงอาทิตย์มีให้ในทุกหนแห่ง แต่มีข้อเสียคือแม้แต่ในรูปแบบเครื่องทำให้น้ำบริสุทธิ์พลังงานแสงอาทิตย์ล่าสุด ไม่มีประสิทธิภาพในการทำให้น้ำระเหย

คณะนักวิจัยจึงได้แก้ปัญหาดังกล่าวโดยเพิ่มประสิทธิภาพของระบบการทำให้ระเหยโดยทำให้ระบบเย็นลง

ส่วนสำคัญของเทคโนโลยีนี้คือแผ่นของกระดาษที่จุ่มในคาร์บอนซึ่งคดอยู่ในรูปตัววีคว่ำ ซึ่งเหมือนกับหลังคาของบ้านนก ด้านล่างสุดของกระดาษแขวนในน้ำ จุ่มในของเหลวเหมือนผ้าเช็ดหน้า ในเวลาเดียวกัน คาร์บอนที่เคลือบอยู่ดูดซับพลังงานแสงอาทิตย์และเปลี่ยนแปลงพลังงานเป็นความร้อนเพื่อการระเหย

Gan อธิบายว่า รูปร่างที่โค้งชันของกระดาษทำให้กระดาษเย็นโดยทำให้ความเข้มของแสงอาทิตย์ที่ส่องไปยังกระดาษลดลง (พื้นผิวที่แบนราบจะสัมผัสโดยตรงกับแสงอาทิตย์) เพราะว่าส่วนใหญ่ของกระดาษที่เคลือบด้วยคาร์บอนอยู่ในอุณหภูมิห้อง จึงสามารถดึงความร้อนจากสภาพแวดล้อม ทดแทนการสูญเสียตามปกติของพลังงานแสงอาทิตย์ซึ่งเกิดขึ้นระหว่างขบวนการระเหย

โดยใช้การจัดเตรียมนี้ คณะนักวิจัยทำให้น้ำ 2.2 ลิตร ระเหยต่อชั่วโมงสำหรับทุกๆ ตารางเมตรของพื้นที่ที่ถูกส่องโดยแสงอาทิตย์ปกติ สูงกว่า 1.68 ลิตรซึ่งเป็นค่าสูงสุดทางทฤษฎี

ที่มา: University at Buffalo (2018, May 3). Engineers upgrade ancient, sun-powered tech to purify water with near-perfect efficiency. ScienceDaily. Retrieved June 5, 2018, from https://www.sciencedaily.com/releases/2018/05/180503142639.htm