Учёные продемонстрировали пользу графена для опреснения воды и улучшения солнечных коллекторов

Учёные впервые показали, что под действием слабого солнечного света жидкости, содержащие графеновые нанохлопья, испаряются на 95% быстрее, чем дистиллированная вода. Кроме того, графеновые наножидкости преобразуют солнечную энергию в тепловую на 48% эффективнее. Благодаря таким свойствам на основе графеновых хлопьев можно создавать эффективные системы опреснения и получения чистой воды из разных источников: сточных вод, пластовой или морской воды. Также авторы определили, что графеновая наножидкость на основе дистиллированной воды эффективно поглощает солнечное излучение, что позволит разработать новый вид солнечного коллектора — устройства для сбора тепловой энергии Солнца. Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в журнале Solar Energy.

Графен — наноматериал, состоящий из углеродного слоя толщиной в один атом, — находит широкое применение в энергетике. За счёт того что он хорошо проводит тепло и имеет большую площадь поверхности по отношению к объёму, графен используется в батареях и конденсаторах. Кроме того, графен может применяться для создания наножидкостей — жидкостей, в которые добавлены наноразмерные (величиной от 1 до 100 нанометров) частицы в концентрациях, обычно не превышающих 5%. Такие наножидкости нагреваются под действием света, и накопленное ими тепло идёт на испарение, а затем на конденсацию чистой воды. Таким способом чистую (пресную) воду можно получать из морской воды или сточных вод.

Сегодня для опреснения морской воды используют мембранные установки, требующие много энергии и регулярного обновления материалов. Графеновые наножидкости потенциально упростят и удешевят процесс опреснения. Однако на данный момент нет полных данных о том, как именно