Plasmabasiertes Wasserreinigungssystem. Kostenlose Neuigkeiten aus der technischen Bibliothek

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Wasserreinigungssystem auf Plasmabasis

08.11.2018

Forscher der University of Alabama in Huntsville haben ein neues Gerät entwickelt, das Plasmastrahlen und Hydroxylradikale verwendet, um Wasser von schwer zu entfernenden Bakterien und Toxinen zu reinigen.

Viele der heutigen Wasseraufbereitungsmethoden erfordern den Einsatz von Filtern und Chemikalien, die regelmäßig nachgefüllt oder gewartet werden müssen. Gleichzeitig leben Millionen von Menschen in Gebieten mit eingeschränktem Zugang zu solchen Materialien, weshalb Forscher nach neuen Möglichkeiten zur Wasserreinigung mit Plasma suchen. Typischerweise ist die Plasmawasserbehandlung teuer, aber eine neue Klasse von Plasmageräten könnte das ändern.

Forscher der University of Alabama in Huntsville haben einen neuen Typ Plasmagenerator zur Wasserreinigung untersucht. Der neue Generator liefert Spannung, um das Gas bei atmosphärischem Druck zu ionisieren, und erzeugt viele nützliche Nebenprodukte, darunter Hydroxylradikale, die eine Kaskade von Wasserreinigungsreaktionen auslösen.

Während der Begriff "Plasma" Bilder von sehr heißen Sonnenstrahlen heraufbeschwört, die sich durch den Weltraum bewegen, nutzen plasmabasierte Wasserreinigungsverfahren seine Eigenschaft, reaktive freie Radikale zu erzeugen, die viele Verbindungen im Wasser inert machen. Das Plasma und die anschließenden chemischen Reaktionen setzen Energie und Chemikalien frei, die sogar das Microcystin töten können, das Algenblüten verursacht, die in unserer Wasserversorgung lauern.

Im Gegensatz zu den üblicheren ozonbasierten Plasmareinigern basiert das neue Gerät auf der Produktion von Hydroxylradikalen. Diese Methode, schlagen Wissenschaftler vor, wird einige der Hindernisse umgehen, die Ozon-Analoga nicht können, nämlich hoher Energieverbrauch und übermäßige Wärmeerzeugung.

Mittels optischer Emissionsspektroskopie verglichen die Forscher, wie verschiedene Faktoren bei der Erzeugung von mehr Hydroxylradikalen in ihrem Plasmagerät eine Rolle spielen. Beispielsweise scheint eine Erhöhung der Spannung den größten Einfluss auf das Endergebnis zu haben, indem die Frequenz der Impulse erhöht wird.

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Energie aus dem Weltraum für Raumschiff 08.05.2024

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Neue Methode zur Herstellung leistungsstarker Batterien 08.05.2024

Mit der Entwicklung der Technologie und dem zunehmenden Einsatz von Elektronik wird die Frage der Schaffung effizienter und sicherer Energiequellen immer dringlicher. Forscher der University of Queensland haben einen neuen Ansatz zur Herstellung von Hochleistungsbatterien auf Zinkbasis vorgestellt, der die Landschaft der Energiebranche verändern könnte. Eines der Hauptprobleme herkömmlicher wiederaufladbarer Batterien auf Wasserbasis war ihre niedrige Spannung, die ihren Einsatz in modernen Geräten einschränkte. Doch dank einer neuen, von Wissenschaftlern entwickelten Methode konnte dieser Nachteil erfolgreich überwunden werden. Im Rahmen ihrer Forschung wandten sich Wissenschaftler einer speziellen organischen Verbindung zu – Catechol. Es erwies sich als wichtige Komponente, die die Stabilität der Batterie verbessern und ihre Effizienz steigern kann. Dieser Ansatz hat zu einer deutlichen Spannungserhöhung der Zink-Ionen-Batterien geführt und sie damit wettbewerbsfähiger gemacht. Laut Wissenschaftlern haben solche Batterien mehrere Vorteile. Sie haben b ... >>

Alkoholgehalt von warmem Bier 07.05.2024

Bier, eines der häufigsten alkoholischen Getränke, hat einen ganz eigenen Geschmack, der sich je nach Temperatur des Konsums verändern kann. Eine neue Studie eines internationalen Wissenschaftlerteams hat herausgefunden, dass die Biertemperatur einen erheblichen Einfluss auf die Wahrnehmung des alkoholischen Geschmacks hat. Die vom Materialwissenschaftler Lei Jiang geleitete Studie ergab, dass Ethanol- und Wassermoleküle bei unterschiedlichen Temperaturen unterschiedliche Arten von Clustern bilden, was sich auf die Wahrnehmung des alkoholischen Geschmacks auswirkt. Bei niedrigen Temperaturen bilden sich eher pyramidenartige Cluster, wodurch die Schärfe des „Ethanol“-Geschmacks abnimmt und das Getränk weniger alkoholisch schmeckt. Im Gegenteil, mit steigender Temperatur werden die Cluster kettenförmiger, was zu einem ausgeprägteren alkoholischen Geschmack führt. Dies erklärt, warum sich der Geschmack einiger alkoholischer Getränke, wie z. B. Baijiu, je nach Temperatur ändern kann. Die Erkenntnisse eröffnen Getränkeherstellern neue Perspektiven, ... >>

Zufällige Neuigkeiten aus dem Archiv

Das am häufigsten vorkommende Mineral der Erde im Weltraum entdeckt 24.10.2023

Das James Webb-Weltraumteleskop hat aufregende Neuigkeiten gebracht, indem es nanokristallinen Quarz (SiO2) in der Atmosphäre des Exoplaneten WASP-17b entdeckte, der 1300 Lichtjahre von der Erde entfernt liegt. Dieses einzigartige Phänomen war das erste Mal, dass das häufigste Mineral der Erde in der Atmosphäre eines Exoplaneten entdeckt wurde, und es war auch das erste, das die Transiteigenschaften von Wolken auf solchen Planeten entschlüsselte.

WASP-17b ist größer als Jupiter und umkreist seinen Mutterstern in nur 3,7 Erdentagen, was eine hervorragende Gelegenheit zur Transitbeobachtung bietet. Im Laufe von 10 Stunden zeichnete das Webb-Teleskop über 1275 Messungen der durchschnittlichen Infrarothelligkeit im Wellenlängenbereich von 5 Mikrometer bis 12 Mikrometer auf. Die Ergebnisse der Analyse der Spektren zeigten eine überraschende „Beule“ bei einer Wellenlänge von 8,6 Mikrometern, die nicht mit bekannten Wolken übereinstimmt, mit Ausnahme von Magnesiumsilikaten und Hochtemperaturaerosolen.

Die Entdeckung weist auf das mögliche Vorhandensein von Quarzwolken in der Atmosphäre von WASP-17b hin.

Wissenschaftler vermuten, dass diese Nanokristalle nicht von felsigen Oberflächen stammen, sondern in den hohen Schichten der Atmosphäre bei hohen Temperaturen und Drücken gebildet werden. Diese Entdeckung trägt zum Verständnis atmosphärischer Prozesse auf Exoplaneten bei.

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