水果廚餘製成太陽能設備 竟能使海水淡化
編譯/高晟鈞
新加坡果汁行業每年生產超過20,000噸的水果廢棄物,該行業卻只使用了約一半的水果,其餘的部分,像是果皮則作為垃圾丟棄。然而,別人都不要的垃圾在Edison Ang博士眼中卻如同閃閃發亮的黃金,具有極高的經濟價值。
Edison博士與其團隊開發了一種方法,將椰子殼、橙皮、香蕉皮等水果廢棄物轉化為由MXenes製成的太陽能吸收器,可以實現高效的海水淡化技術。
MXenes是一種過度金屬碳化物,因其良好的親水性、導電性和柔韌性,在儲能、海水淡化、電磁干擾屏蔽等領域具有巨大的應用潛力。當然,其出色的光熱轉換能力,也可用於建造便攜式太陽能蒸餾器,使用太陽能來處理海水,得到可飲用的淡水。而攜帶方便這項優點也使得其在供電有限的農村地區也可以輕易安裝。
水果廢料生產的MXenes有多種好處。首先,它具有高達了90%的光熱轉換效率,比起一般太陽能吸收器高出30%之多。另外,使用水果廢料作為原料也可以有效降低成本。最重要的是,這種使用水果廢料製成的太陽能蒸餾器產水率比一般市售的蒸餾器高了50%之多。
這項研究表明了,有機廢物可以轉化為具有更高價值的二維材料。此外,其獨特的蜂窩結構更是提高了光熱轉換效率,二維的夾層則為快速產水提供了更多途徑。回收和再利用的價值還體現在了環境保護上,使用這種天然材料可以避免碳資源的開採,使經濟與環境都能夠從中受益。
另外,從智能手機到電動汽車的鋰電池都是由石墨為主要成分製成。MXenes具有與石墨一樣的天然導電性、二維結構,意味著其也可用於存儲電荷與電池製造。因此水果廢料製成的MXenes具有遠遠超過水淨化的潛在用途。
資料來源:TechXplore
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