جهاز حصاد مياه شمسي متعدد الوظائف مع انتقائية نقل عالية وقدرة على رفض التلوث

ملخص لا يزال نقص المياه النظيفة يتزايد في جميع أنحاء العالم، وقد ظهر النظام الواجهات المدعوم بالطاقة الشمسية كنهج مستدام وفعال ومحايد من حيث انبعاثات ثاني أكسيد الكربون لإنتاج المياه النظيفة. ومع ذلك، فإن الملوثات المعقدة في المياه السطحية المصاحبة لتلوث البيئة تمثل عقبات كبيرة أمام حصاد المياه النظيفة عبر الاستراتيجيات السابقة. هنا نطور مستخرج مياه نظيفة قائم على هيدروجيل الجرافين/الألجينات (GAH) مدعوم بالطاقة الشمسية ذو مقاومة فائقة لنقل الملوثات المعقدة وقدرة فائقة على مكافحة التلوث. يتميز GAH بانتقائية عالية في نقل المياه من خلال رفض أكثر من 99.5% من المركبات العضوية المتطايرة، وأكثر من 99.3% من الأيونات (Na + ، Mg 2+ ، K + و Ca 2+ ) و100% من المركبات العضوية غير المتطايرة والبكتيريا؛ في حين أن GAH قادر على رفض التصاق الزيت من خلال تشكيل زاوية تماس كبيرة تتجاوز 140° تحت الماء، مما يؤدي إلى تعطيل ما يقرب من 100% من البكتيريا على السطح ومنع تبلور الملح. بالنظر إلى مثل هذه القابلية الواعدة للتكيف مع بيئات واسعة، يمكن لهذا GAH تحويل المياه السطحية ذات المكونات المعقدة مباشرة إلى مياه شرب آمنة.