Integrando un gel súper absorbente de humedad con materiales activos de luz, los investigadores en Singapur han desarrollado un digestor de humedad para secar el aire ambiental mientras se genera energía. El método, presentado el 20 de noviembre en la revista julio , es una alternativa ecológica a los aires acondicionados con un truco: extraer agua del aire.
Al igual que las plantas, los dispositivos fotosintéticos artificiales, también conocidos como sistemas fotoelectroquímicos PEC, se alimentan de luz y agua para generar energía. Este fenómeno inspiró a los investigadores a integrar materiales fotoactivos e hidrogeles súper higroscópicos. Los hidrogeles basados en zinc yel cobalto puede cosechar más de cuatro veces su peso de agua del aire húmedo. El digestor de humedad puede reducir la humedad relativa en un 12 por ciento y generar una corriente baja bajo luz ambiental.
"Mucha gente dice que Singapur hace calor, pero en realidad no hace tanto calor. La gente se siente más caliente debido a la humedad relativa, ya que puede afectar la forma en que percibimos la temperatura", dice el autor principal Swee Ching Tan del Departamento deCiencia e Ingeniería de Materiales, Universidad Nacional de Singapur. "Eso me hizo pensar, ¿qué pasa si puedo inventar algo que extraiga agua de nuestro aire ambiente y, al mismo tiempo, reduzca la humedad relativa y proporcione agua o energía?"
El equipo de investigación en Singapur ideó un digestor de humedad compuesto por un hidrogel, cátodo, fotoanodo y una célula solar hambrientos de humedad. Al igual que las baterías, genera energía a partir de la humedad atmosférica en lugar de un electrolito.un foto-electrocatalizador, oxida el agua absorbida en presencia de luz para dividir el agua y producir energía. El hidrogel repone constantemente el sistema con agua que se extrae del aire para mantener el proceso de generación de energía. El conjunto genera electricidad mientras deshumidifica elhabitación.
"El hidrogel de cobalto de segunda generación que desarrollamos absorbe la humedad más rápido que cualquier agente de secado comercialmente disponible en el mercado. Hemos realizado un experimento colocando el hidrogel en una caja, y la humedad relativa se redujo a aproximadamente un 30-35 por ciento menosque el ambiente exterior ", dice Tan." Pusimos nuestra mano en la caja seca; se sentía como un refrigerador. Hace mucho frío dentro de la caja porque está muy seco ". Tan cree que el digestor de humedad es un posible reemplazo para los aires acondicionadoscuando se combina con un ventilador.
Aunque uno de los objetivos del equipo de investigación es generar energía, el dispositivo emite una fotocorriente de aproximadamente 0,4 mA / cm2, que es relativamente baja. Sin embargo, en comparación con las unidades de aire acondicionado comerciales, el digestor de humedad puede mejorar el confort térmicocon una entrada de energía significativamente menor. Incluso si se escala el dispositivo a los estándares comerciales, será más fácil de instalar, es portátil y el costo de operación solo será una fracción de un acondicionador de aire.
"Es una creencia común que la humedad afecta solo a los países ecuatoriales o tropicales. Pero las personas de Europa también se ven igualmente afectadas por los altos niveles de humedad debido a los problemas de condensación de agua asociados. Los altos niveles de humedad hacen que sus hogares se enmohezcan".El digestor tiene una amplia aplicación que se duplica como deshumidificador y supera a los agentes de secado comerciales.
"La población mundial está aumentando, y las personas generalmente gastan mucho dinero en aires acondicionados para mantener el confort térmico adecuado. La creciente necesidad de aires acondicionados para enfriarnos también aumenta el consumo de energía. Este dispositivo, cuando se combina conun ventilador puede ayudar a reducir la humedad relativa y, por lo tanto, mejorar el confort térmico y reducir la dependencia de los acondicionadores de aire. Esto podría generar potenciales beneficios monetarios y energéticos ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionados por prensa celular . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cita esta página :