Forskere tester soldrevet dampgenerator med ekstrem effektivitet

Laboratoriet for organisk elektronikk ved Universitetet i Linköping har laget en svært effektiv soldrevet dampgenerator som avsalter og renser vann. Utgangspunktet er en aerogel med en cellulosebasert struktur, som tidligere er utviklet av Shaobo Han mens han tok forskerutdanning på samme laboratorium.

Absorberer 99 prosent

For å lage dampgeneratoren har aerogel blitt satt inn i polypolystyrenaersulfonat (PEDOT:PSS). Den organiske ledende polymeren kan absorbere 99 prosent av energien i solens spekter – ikke minst infrarød. Det hele ender med et porøst varmeisolerende skum som forhindrer at materialet synker ned i vannet når hulrommene blir fylt.

Simone Fabiano er universitetslektor ved Universitetet i Linköping og forskningsleder for organisk nanoelektronikk i laboratoriet for organisk elektronikk. Han forteller Ny Teknik hvor effektivt materialene samhandler.

Plassert i solen ved en utetemperatur på 20-25 grader, når aerogelen 80 til 90 grader ganske raskt. Fylt med vann er temperaturen 40 til 50 grader, og deretter er fordampningshastigheten fire–fem ganger høyere enn ved direkte fordampning.

Høy fordampningsgrad

– Vi har en fordampningsgrad på 1,6 til 2 kilo per kvadratmeter og time. Løsningen vår har så høy effektivitet fordi vi ikke prøver å fordampe en stor masse vann. Aerogel består av 90 prosent luft, hvor bare noen få molekyler fordampes om gangen, sier Fabiano.

Selve materialet som er plassert over vannet er en to millimeter tykk, fleksibel matte som kan brettes. I laboratoriet har forskerne 3D-printet et lite drivhus der matten er plassert på et reservoar.

Men Fabiano konstaterer at du kan lage en rigg liten nok til å ta med deg ut i skogen. Overflaten på matten kan teoretisk sett være så stor som et A4-ark, plassert i en enhet som ser ut som en flaske. Ifølge Simone skal denne dimensjonen kunne levere 200-300 milliliter rent vann i timen.

Kan gjenbrukes eller konverteres til kompost

Forskerne vet foreløpig ikke hvordan effektiviteten ser ut hvis du skalerer opp løsningen. Dette er noe de skal se på, så vel som om det er skadelige stoffer som følger med dampen.

For øyeblikket ser det imidlertid bra ut. Både salter og metaller forblir i restproduktet. Når enheten vaskes ut med saltvann, gjenstår ingen avleiringer. En stor styrke er at løsningen består av billige materialer.

Koster nesten ingenting

– Kostnaden for nanocellulose på markedet er nesten ingenting, det kan være cirka 2 svenske kroner per kvadratmeter. Cellulosen er også nedbrytbar og bidrar ikke til plastproblemet. Materialet vårt kan resirkuleres eller konverteres til kompost, sier Fabiano.

Denne artikkelen ble først publisert på Ny Teknik for deres abonnenter og gjøres tilgjengelig for abonnenter av TU Ekstra gjennom vår samarbeidsavtale.