3D-gedruckte Baumstrukturen verbessern die Effizienz der solaren Wasserentsalzung in Singapur

BerlinForscher in Singapur haben eine innovative Methode entwickelt, um solare Dampfgeneratoren (SSGs) effizienter zur Entsalzung von Meerwasser einzusetzen. Mit Hilfe von 3D-Druck haben sie ein Design geschaffen, das die Verdampfung des Wassers optimiert.

Das Design des Teams verwendet winzige, baumartige Mikrostrukturen. Diese erhöhen die Oberfläche, was für eine bessere Wasserverdunstung entscheidend ist. Dieses Verfahren ahmt nach, wie Pflanzen Wasser durch eine poröse Struktur bewegen, bevor es verdampft. Die Vorteile dieser neuen Technologie sind:

• Höhere Verdunstungsraten von Wasser
• Selbstreinigende Eigenschaften zur Vermeidung von Salzablagerungen
• Stabile Leistung bei langandauernder Nutzung

Professor Kun Zhou von der Nanyang Technological University erklärte, dass ihre SSGs effizient Sonnenlicht nutzen, um Wasser zu erhitzen und es verdampfen zu lassen. Zudem sind sie selbstreinigend, was verhindert, dass sich Salz ansammelt und den Prozess stoppt.

Das Ingenieurteam nutzte die Multi-Jet-Fusion (MJF) Technologie, um detaillierte Strukturen schnell herzustellen. MJF ermöglicht die rasche Produktion von Teilen mit komplexen Formen und ist daher ideal für die Massenproduktion. Darüber hinaus entwickelten sie ein neues Bindemittel auf Basis von metall-organischen Gerüstverbindungen, das die Umwandlung von Sonnenenergie in Wärme verbesserte.

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Tests und Simulationen ergaben, dass das Wasser schnell verdunstet. Das gereinigte Wasser war selbst nach längerer Zeit trinkbar. Dies belegt die hohe Wirksamkeit des neuen Designs. Zhou erklärt, dass es mithilfe kommerzieller MJF-Drucker schnell und einfach in großen Mengen hergestellt werden kann.

Meerwasserentsalzung ist in der Regel teuer und energieintensiv. Diese neue Methode nutzt jedoch erneuerbare Sonnenenergie und löst diese Probleme. Sie könnte eine hervorragende Lösung für Regionen sein, die nur begrenzt Zugang zu frischem Wasser haben.

Diese Technologie eignet sich nicht nur zur Entsalzung von Wasser, sondern auch für andere Anwendungen, die Sonnenenergie und sauberes Wasser erfordern. Die Forscher sind optimistisch bezüglich der positiven Auswirkungen ihrer Arbeit.

Der Einsatz von 3D-gedruckten Strukturen in solaren Dampfgeneratoren stellt einen bedeutenden Fortschritt dar. Er bietet eine effektive und umweltfreundliche Lösung zur Bewältigung von Trinkwasserknappheit. Diese neue Technologie könnte zukünftig den Zugang zu sauberem Wasser sichern.