Det har uppskattats att år 2040 kommer en fjärdedel av världens barn att bo i regioner där rent och drickbart vatten saknas. Avsaltningen av havsvatten och rening av avloppsvatten är två möjliga metoder för att lindra detta, och forskare vid Linköpings universitet har utvecklat en billig och miljövänlig ånggenerator för att avsalta och rena vatten med solljus. Resultaten har publicerats i tidskriften Avancerade hållbara system .

"Ångproduktionstakten är 4-5 gånger högre än för direkt avdunstning av vatten, vilket innebär att vi kan rena mer vatten, "säger docent Simone Fabiano, chef för gruppen Organic Nanoelectronics i Laboratory of Organic Electronics.

Ånggeneratorn består av en aerogel som innehåller en cellulosabaserad struktur dekorerad med den organiska konjugerade polymeren PEDOT:PSS. Polymeren har förmågan att absorbera energin i solljus, inte minst i den infraröda delen av spektrumet där mycket av solens värme transporteras. Airgeln har en porös nanostruktur, vilket innebär att stora mängder vatten kan absorberas i dess porer.

"Ett 2 mm lager av detta material kan absorbera 99% av energin i solens spektrum, säger Simone Fabiano.

Ett poröst och isolerande flytande skum ligger också mellan vattnet och aerogelen, så att ånggeneratorn hålls flytande. Värmen från solen förångar vattnet, medan salt och andra material finns kvar.

"Airgeln är hållbar och kan rengöras i, till exempel, saltvatten så att det kan användas igen omedelbart. Detta kan upprepas många gånger. Vattnet som passerar genom systemet genom avdunstning blir mycket högkvalitativt dricksvatten, "Tero-Petri Ruoko försäkrar oss. Han är en postdoc i Laboratory of Organic Electronics och en av författarna till artikeln.

"Det som är särskilt trevligt med det här systemet är att alla material är miljövänliga-vi använder nanocellulosa och en polymer som har mycket låg påverkan på miljön och människor. Vi använder också mycket små mängder material:aerogelen består av 90 % luft. Vi hoppas och tror att våra resultat kan hjälpa miljontals människor som inte har tillgång till rent vatten, säger Simone Fabiano.

Airgeln utvecklades av Shaobo Han inom ramen för hans doktorandstudier i Laboratory of Organic Electronics, under professor Xavier Crispins överinseende. Resultatet presenterades i tidskriften Advanced Science 2019, och beskrivs på länken nedan. Efter att ha tagit sin doktorsexamen, Shaobo Han har återvänt till Kina för att fortsätta forskning inom området.