세계에서는 8억 4400만 명의 사람들이 깨끗한 물을 사용할 수 없다. 저렴하고 실용적인 바닷물로 소금을 제거하는 방법이 있다면, 그런 사람들을 도울 수있다. 그런데 이 꿈 같은 장치가 개발 된 것 같다.
새롭게 발명 된 디바이스는, 초 신수성 필터 종이와 빛을 흡수하는 탄소 나노 튜브 층을 조합 한 작은 디스크를 사용하고있다. 이를 작동시키려면 햇빛만 있으면 되고, 그것으로 해수의 소금물을 거의 100% 제거 할 수있다는 것이 놀라운 능력이다.
외형은 독버섯같지만, 완성 된 물은 확실하게 마실 수 있다는 것이다.
- 원리는 증류?
보기에는 하이테크의 덩어리와 같은 장치로 보이지만, 그 구조는 옛날부터 있었든 것. 열로 물을 증발시켜, 그것을 모아 다시 물로 되돌리는 것으로, 녹아있는 불순물을 제거하는 것이다. 이것이 증류이다.
새로운 디바이스에서는, 태양의 에너지로 물을 증발시킨다. 따라서 햇빛을 열 효율적으로 전환시킬 수 있는 "태양열 전환 소재"가 사용되어지고 있다.
하지만, 수분을 증발시키는 과정에서 태양열 전환 소재가 소금 결정으로 덮여 버리면, 에너지를 열로 전환 할 수 없게되어 버린다.
그래서, 물이 증발하는 장소와 소금이 결정화하는 위치를 서로 분리, 또한 결정화 된 소금이 중력으로 떨어지게 설계. 이에 따라 600 시간 이상 연속 사용이 가능하게되었다.
- 저렴하고 효율적으로 폐액도 없다
호주 모나쉬 대학의 화학 엔지니어에 의하면, 저렴하고 전기도 필요치않고, 효율적이고, 게다가 폐기물을 발생시키지도 않고 바닷물로부터 소금을 제거 할 수있는 것이니까 대단한 것이다.
"많은 사람들에게 깨끗하고 안전한 물을 전달하는, 에너지 수동적 인 방법을 개발하는 연구의 발판이되었으면 좋겠습니다. 폐기물의 환경 영향 및 폐기물로부터 자원을 회수하는 방법도 빛이 담당하는 것입니다"
실험에서는, 이 장치의 광선 흡수 효율은, 어떤 스펙트럼도 94% 이상에 이른다는 결과를 얻을 수있다. 이때문에, 햇빛의 상태에 관계없이 유효하게 기능 해주는 것이다.
또한 현시점에서는, 1평방 미터의 수면에 대해 사용하면, 하루 6~8리터의 담수를 생산할 수있다. 이 점에 대해서는 아직 개선의 여지가 있는 것 같다.
- 귀중한 수자원을 세계인에게
물이 풍부한 우리나라에는 좀처럼 실감 할 수 없을지도 모르지만, 안전한 물확보는 21세기의 세계가 직면하고 있는 대목이다.
물의 행성으로 불리는 지구이지만, 그 97.5%가 해수로, 담수는 2.5%밖에되지 않는다. 게다가 담수의 대부분은 남극과 북극의 얼음 또는 지하수로 존재하고 있다.
이 때문에, 즉시 사용할 수있는 물은 전체의 불과 0.01퍼센트 밖에 존재하지 않고, 게다가 인구의 증가와 온난화 때문에 그러한 물은 더욱 가치있는 것으로 되어있다.
환경과 자원을 손상시키지 않고, 해수를 사용할 수있는 물로 바꾸는 기술이 요구되고있는 것은 이런 것이다.
이 연구는 "Energy & Environmental Science"에 게재되었다.
