211service.com
Solar svamp
MIT-ingeniører har opfundet en boble-omviklet, svampelignende enhed, der opsuger naturligt sollys og opvarmer vand til kogende temperaturer og genererer damp gennem porerne.
Soldampgeneratoren kræver ingen dyre spejle eller linser for at koncentrere sollyset. I stedet er den afhængig af lavteknologiske materialer til at fange sollys og koncentrere det som varme. Varmen ledes derefter mod svampens porer, som trækker vand op og frigiver det som damp.
Fra deres eksperimenter - inklusive et, hvor de placerede solsvampen på taget af MIT's bygning 3 - fandt forskerne ud af, at strukturen opvarmede vandet til dets kogetemperatur på 100 °C. Svampen kan generere damp i løbet af få minutter (og nogle gange kun sekunder), selv på relativt kølige, overskyede dage.
Bobleplast hjælper soldampgeneratoren med at fange solens varme.
Designet kan give billige alternativer til afsaltning, boligopvarmning af vand, spildevandsbehandling og sterilisering af medicinsk værktøj.
Forskningen blev ledet af George Ni, en MIT kandidatstuderende, og Gang Chen, en professor i kraftteknik og leder af Institut for Mekanisk Teknik.
En nøglekomponent i designet er en spektralt selektiv absorber - en blå, metallisk-lignende film, der almindeligvis bruges i solvarmevandvarmere. Materialet absorberer stråling i det synlige område af det elektromagnetiske spektrum, men det udstråler ikke i det infrarøde område, hvilket betyder, at det både absorberer sollys og fanger varme, hvilket minimerer varmetabet.
Da kobber leder varme effektivt, monterede forskerne et tyndt lag kobber belagt med den spektralt selektive absorber på et termisk isolerende stykke flydende skum. Men de fandt ud af, at selvom strukturen ikke udstrålede meget varme tilbage til omgivelserne, slap varme stadig ud gennem konvektion, hvor bevægende luftmolekyler som vind naturligt ville afkøle overfladen.
En løsning på dette problem kom fra Chens 16-årige datter, som dengang arbejdede på et science fair-projekt - et provisorisk drivhus lavet af simple materialer, inklusive bobleplast.
Hun var i stand til at opvarme den til 160 °F om vinteren! siger Chen. Det var meget effektivt.
Chen foreslog Ni, at pakningsmaterialet kunne bruges til at forhindre varmetab ved konvektion. At dække svampen med det ville lade sollys komme ind gennem materialets gennemsigtige indpakning, mens luft fanges i dets isolerende bobler.
Jeg var meget skeptisk over for ideen i starten, husker Ni. Jeg troede, det ikke var et højtydende materiale. Men vi prøvede den klarere bobleplast med større bobler for mere luftfangende effekt, og det viser sig, at det virker. Nu på grund af denne bobleplast behøver vi ikke spejle for at koncentrere solen.
Mens prototypen konverterede kun 20 procent af det indkommende sollys til damp, planlægger forskerne at udforske andre materialer, herunder forskellige konfigurationer af bobleplast, for at forbedre ydeevnen af den billige enhed.