물부족 해결: 태양열로 구동되는 부유 정수기

달후지 대학(Dalhousie University)의 연구자들은 담수 생산에 대한 신뢰할 수 있는 대안을 제공할 수 있는 플라스모닉 나노입자 기반 부유 시스템을 개발했다. 이 휴대용 태양열 프로토타입은 오래된 타이어를 사용하여 염분이 있는 물 공급원에 떠서 즉시 깨끗한 물을 수확하기 시작한다.

지구상에는 물이 넘쳐나지만 깨끗한 식수에 대한 접근성이 상당히 부족하다. 열 증류나 역삼투와 같은 기술은 염수를 정화하지만, 높은 에너지 소비와 경제적 투자로 인해 사용이 제한된다.

그러나 새로운 장치는 인프라가 적고 친환경적이며 배치를 위해 토지가 필요하지 않다. 또한 소량의 열전기를 생성하고 동시에 물을 담수화, 살균 및 오염 제거할 수 있다.

배치되면 시스템은 바닷물을 장치의 거품 표면으로 끌어 올린다. 여기서 광열 나노 소재는 햇빛을 열로 변환하여 증발에 사용한다.

소금을 분리한 후 물은 장치의 투명한 플라스틱 돔에서 다시 응축된다. 그런 다음 물은 측면으로 흘러 내려 밀봉된 가방에 수집된다. 수확된 깨끗한 물은 미생물 활동과 수원에서 발견되는 다양한 잠재적 오염 물질에 대해 테스트된다.

"태양광 사용을 극대화한다는 것은 플라스모닉 태양 증류기가 간단한 설계를 유지하면서도 대량의 물을 생성할 수 있다는 것을 의미한다. 실제 규모에서 증류기의 효과를 보여주고 이러한 유형의 장치가 절실히 필요한 곳에 담수를 공급할 잠재력이 있음을 증명하는 것은 흥미로운 일이다."라고 마게슨 (Margeson) 박사는 말한다.

연구자들은 핼리팩스 항구에서 부유 증류기를 테스트한 결과, 매일 최대 3.67L의 물 수확량을 달성했다. 이는 수동 부유 태양 증류기의 세계 기록이다.

플로팅 스틸의 개략도 | Dalhousie University를 통한 이미지

대부분의 물 생성 시스템은 플라스모닉 재료로 금과 은과 같은 귀금속을 사용한다. 성능이 뛰어나지만 비싸다.

미타 다소그 박사는 더 좋고 광범위한 응용 프로그램을 위해 저렴하고 간단한 장치를 만들고 싶어한다. 따라서 연구자들은 성능을 저하시키지 않는 지구에 풍부한 재료에 주목하고 있다.

다소그 박사는 "비싸거나 매우 복잡한 장치를 만들어서는 안 된다."라고 말한다. "제조하기 쉽고, 오래 지속되며, 분해하고 옮기기 쉬워야 한다."