به دست آوردن آب از هوا با نانوچندسازه بسپاري پلي اتيلن/ تيتانيم دي‌اكسايد

Feasibility of Dew harvesting from air humidity by polyethylene / TiO2 polymer nanocomposite

مشكل كمبود آب ناشي از بارندگي بسيار كم و همچنين، توزيع نامناسب آن، باعث به وجود آمدن مسائل اقتصادي و مشكلات كشاورزي شده است. همچنين، در اين راستا منابع معمول تامين آب مانند چاه­ها نيز به دليل اضافه برداشت دچار عواقب جبران ناپذير اقتصادي و اجتماعي شده­ اند. يكي از راه حل­هاي موجود در دهه ­هاي اخير استفاده از منابع موجود براي به دست آوردن آب مانند به دست آوردن آب­هاي موجود در هوا است. در اين پژوهش، به بررسي موضوع تامين آب از رطوبت هوا با لايه‌هاي بسپاري همراه با نانوذرات تيتانيم دي‌اكسايد پرداخته ­ايم. بدين منظور، تاثير مقدار غلظت‌هاي متفاوت نانوذرات تيتانيم‌دي‌اكسايد بر مقدار به دست آوردن و جذب با لايه‌هاي مورد نظر در رطوبت 90 % و دماي 15 و 5 درجه سانتي‌گراد مورد بررسي قرار گرفت. همچنين، مقدار آب جمع آوري شده، بر حسب ساعت تا مدت 5 ساعت اندازه‌گيري و با توجه به مشخصات لايه‌ها بررسي شد. نتايج نشان مي‌دهندكه به علت وجود دي اكسايد، لايه­ هاي آماده سازي شده قابليت جذب رطوبت هوا و تبديل آن به قطرات آب قابل دسترس را دارا است. گرچه در دماهاي پايين بازدهي لايه‌ها بدليل چگالش سريع‌تر بخارات آب بالاتر است، نتايج نشان داده‌اند كه تغييرات دما بر به دست آوردن آب بالايه‌هايي كه داراي درصدهاي متفاوت نانوذرات تيتانيم دي‌اكسايد هستند تاثير بسزايي دارد. بطوريكه در دماي 5 و 15 درجه سانتي‌گراد بترتيب لايه حاوي غلظت بالاتر و پايين‌تر نانوذرات تيتانيم دي اكسايد داراي بيشترين قدرت به دست آوردن آّب هستند.

The problem of water shortage due to very low rainfall and its improper distribution has caused economic and agricultural problems. In this regard, the usual sources of water supply, such as water wells, have suffered irreparable economic and social consequences due to over-harvesting. One of the solutions available in recent decades is the use of available resources in water harvesting such as the water harvesting in the air. In this research, we have investigated the issue of water supply from air humidity by polymer layers with titanium dioxide nanoparticles. For this purpose, the effect of different concentrations of titanium dioxide nanoparticles on the rate of water harvesting by the desired layers at 90% humidity and at the temperature 15 and 5 ° C was investigated. Also, the amount of water collected was measured in terms of hours for 5 hours and according to the characteristics of the layers were analyzed. The results showed that the prepared layers have the ability to absorb air moisture and convert it into available water droplets due to the presence of TiO2nanoparticles in the layers. Although the efficiency of the layers is higher at low temperatures due to the faster condensation of water vapor, the results show that temperature changes have a significant effect on dew harvesting of water by layers with different percentages of TiO2nanoparticles, as the layers containing higher and lower concentrations of TiO2 nanoparticles have the highest power dew harvesting of water at temperatures of 5 and 15 ° C, respectively.