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Wasseraufbereitung mit Zellulose und Luft

25.04.2020

Die Kombination eines stark wasserabsorbierenden organischen Materials mit einem Solarenergie speichernden Polymer ergibt ein kostengünstiges Material, das Flüssigkeit aus jedem Gewässer schnell trinkbar macht.

Wenn es darum geht, große Mengen salzhaltiges oder verschmutztes Wasser in Trinkwasser umzuwandeln, denkt man normalerweise an Verdunstung mit anschließender Kondensation. Allerdings ist es nicht einfach und kostenintensiv, dieses Verfahren in die Praxis umzusetzen: Anlagen und Energie werden benötigt, um den Phasenübergang von Wasser in einen Dampfzustand durchzuführen. Natürliche Sonnenwärme reicht für diese Zwecke nicht aus.

Die Universität Linköping in Schweden hat einen Weg gefunden, die Energie der Sonne zu nutzen, um schmutzige Gewässer zu reinigen. Dazu haben Wissenschaftler ein Hybridmaterial geschaffen, das ein hochporöses Aerogel ist, das zu 90 % aus Luft besteht. Als Teil des Aerogels wurden Glukose und ein spezielles Polymer PEDOT: PSS kombiniert. Zellulose ist eine der am häufigsten vorkommenden organischen Verbindungen auf der Erde. Es ist der Hauptbestandteil der pflanzlichen Zellwände und absorbiert effektiv Wasser. Polymer PEDOT:PSS, ebenfalls organisch, absorbiert Sonnenlichtenergie gut. Besonders das Polymer mag "warme" Infrarotstrahlung.

Die Wissenschaftler klebten das Aerogel auf ein „Kissen“ aus porösem Schaum, der auf der Wasseroberfläche schwimmt, und schätzten die Verdunstungsrate der Flüssigkeit. Es stellte sich heraus, dass die vom PEDOT:PSS-Polymer gesammelte Wärmeenergie des einheimischen Sterns Wasser 4-5 mal schneller erhitzte und in Dampf umwandelte als ohne die Verwendung von Aerogel.

Die verdunstete Flüssigkeit kondensierte auf einer Platte, die sich über dem Hybridmaterial befand, und floss dann durch eine spezielle Rinne in einen Auffangbehälter. Die aus dem Wasser entfernten Verunreinigungen und Salze verblieben im Aerogel. Das Material kann gewaschen und viele Male wiederverwendet werden.

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Neueste Nachrichten aus Wissenschaft und Technik, neue Elektronik:

Die Existenz einer Entropieregel für die Quantenverschränkung wurde nachgewiesen 09.05.2024

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Mini-Klimaanlage Sony Reon Pocket 5 09.05.2024

Der Sommer ist eine Zeit der Entspannung und des Reisens, doch oft kann die Hitze diese Zeit zu einer unerträglichen Qual machen. Lernen Sie ein neues Produkt von Sony kennen – die Mini-Klimaanlage Reon Pocket 5, die verspricht, den Sommer für ihre Benutzer angenehmer zu gestalten. Sony hat ein einzigartiges Gerät vorgestellt – den Reon Pocket 5 Mini-Conditioner, der an heißen Tagen für Körperkühlung sorgt. Damit können Benutzer jederzeit und überall Kühle genießen, indem sie es einfach um den Hals tragen. Diese Mini-Klimaanlage ist mit einer automatischen Anpassung der Betriebsmodi sowie Temperatur- und Feuchtigkeitssensoren ausgestattet. Dank innovativer Technologien passt Reon Pocket 5 seinen Betrieb an die Aktivität des Benutzers und die Umgebungsbedingungen an. Benutzer können die Temperatur einfach über eine spezielle mobile App anpassen, die über Bluetooth verbunden ist. Darüber hinaus sind speziell entwickelte T-Shirts und Shorts erhältlich, an denen ein Mini-Conditioner angebracht werden kann. Das Gerät kann oh ... >>

Energie aus dem Weltraum für Raumschiff 08.05.2024

Mit dem Aufkommen neuer Technologien und der Entwicklung von Raumfahrtprogrammen wird die Erzeugung von Solarenergie im Weltraum immer machbarer. Der Leiter des Startups Virtus Solis teilte seine Vision mit, mit dem Raumschiff von SpaceX Orbitalkraftwerke zu bauen, die die Erde mit Strom versorgen können. Das Startup Virtus Solis hat ein ehrgeiziges Projekt zur Schaffung von Orbitalkraftwerken mit dem Starship von SpaceX vorgestellt. Diese Idee könnte den Bereich der Solarenergieerzeugung erheblich verändern und sie zugänglicher und kostengünstiger machen. Der Kern des Plans des Startups besteht darin, die Kosten für den Start von Satelliten ins All mithilfe von Starship zu senken. Es wird erwartet, dass dieser technologische Durchbruch die Solarenergieproduktion im Weltraum gegenüber herkömmlichen Energiequellen wettbewerbsfähiger machen wird. Virtual Solis plant den Bau großer Photovoltaikmodule im Orbit und nutzt Starship für die Lieferung der notwendigen Ausrüstung. Allerdings eine der größten Herausforderungen ... >>

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 Experiment dauert ein halbes Jahrhundert 01.06.2011

1952 führte Stanley Miller, ein Doktorand an der University of Chicago, unter der Leitung von Harold Urey, einem Nobelpreisträger für Chemie, ein interessantes Experiment durch.

Er füllte einen Glaskolben mit einem Gasgemisch, das vor der Entstehung des Lebens die Atmosphäre der Erde bilden sollte: Wasserstoff, Methan, Wasserdampf, Kohlendioxid und Ammoniak. Durch in Glas eingelötete Elektroden wurden elektrische Funken durch den Kolben geleitet, die Gewitter auf der alten Erde simulierten. Eine Woche später wurde an den Wänden des Kolbens und im Wasser am Boden ein Niederschlag gefunden, in dem einige Aminosäuren, dh Elemente des Proteins, gefunden wurden.

Vielleicht hat so das Leben auf unserem Planeten begonnen. In den folgenden Jahren wiederholte Miller die Experimente und fügte den Gasen Schwefelwasserstoff hinzu. 2007 starb der Wissenschaftler. Seine Studenten untersuchten in seinem Labor aufbewahrte Sedimentproben mit fortschrittlicheren Instrumenten und fanden zehn weitere Aminosäuren, die zuvor nicht durch Analysen nachgewiesen werden konnten.

Und kürzlich haben Forscher mit Methoden, die milliardenfach empfindlicher sind als die von Miller, in Reagenzgläsern, die seit mehr als einem halben Jahrhundert liegen, die für biologische Prozesse sehr wichtigen Aminosäuren Leucin, Isoleucin und Threonin gefunden. Die Theorie der spontanen Entstehung des Lebens auf der Erde hat neue Bestätigung erhalten.

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