과일 폐기물: 버려진 껍질이 어떻게 수십억 명의 사람들에게 깨끗한 물을 제공할 수 있습니까?

NTU 싱가포르

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싱가포르 난양기술대학교(NTU)의 연구원들이 과일 찌꺼기를 물을 정화하는 데 사용할 수 있는 물질로 전환하는 데 성공했습니다. 주요 구성 요소가 무료이기 때문에 연구진은 3분의 1의 비용으로 재료를 제조할 수 있습니다.

지속 가능한 개발에 관한 UN 보고서에 따르면 지구상에서 약 20억 명의 사람들이 안전하게 관리되는 식수 서비스에 접근하지 못하고 있습니다. 정수기는 이 문제를 해결하는 데 도움이 될 수 있지만, 전기에 접근할 수 없는 지구 구석구석까지 배포할 수 있는 가장 단순한 정수기조차도 석탄으로 만든 제품을 사용하므로 지속 가능한 개발과 충돌합니다.

기존의 태양열 증류기는 마실 수 없는 물을 담는 용기와 투명한 덮개로 구성된 가장 간단한 정수기입니다. 덮개를 사용하면 햇빛이 통과하여 물을 가열할 수 있으며, 물은 증발하여 장치 내부에서 상승합니다. 그런 다음 수증기는 투명한 덮개의 내부 표면에 닿아 냉각되고 조금씩 흘러내려 다른 깨끗한 용기에 모아져 마시기에 적합합니다.

이 과정을 가속화하기 위해 연구자들은 물의 더 빠른 증발을 촉진하는 재료를 사용했습니다. 그러나 이러한 재료에는 석탄에서 직접 또는 간접적으로 공급되는 성분이 포함되어 있습니다.

NTU의 조교수인 에디슨 앙(Edison Ang)과 그의 연구팀은 채굴할 필요가 없고 태양열 증류기의 일부가 될 수 있는 것을 찾고 있던 중 코코넛뿐만 아니라 오렌지, 바나나 껍질과 같은 과일 폐기물을 발견했습니다. 껍질, 그들이 찾고 있던 대답이었습니다.

폐기물을 사용 가능한 물질로 전환하기 위해 먼저 몇 시간 동안 화씨 1,500도(섭씨 850도) 이상의 온도로 가열한 다음 몰리브덴과 혼합했습니다. 이로 인해 친수성 또는 물을 끌어당기는 금속이자 빛에서 열로의 전환 효율이 높은 몰리브덴 카바이드로 변했습니다.

Bubbers13/iStock

실험실 테스트에서 이 소재는 빛을 열로 변환하는 데 매우 효과적이었고 바닷물을 빠르게 증발시켰습니다. 이 물질은 또한 다공성이므로 증류기 덮개 내부에서 응축되기 전에 증발하면서 수증기가 이를 통해 상승할 수 있습니다.

연구진은 이런 방식으로 사용된 코코넛 껍질의 에너지 전환 효율이 94%에 달한다는 사실을 발견했습니다. 팀은 현재 기술을 더욱 개선하기 위해 노력하고 있으며 곧 상용화할 수 있기를 희망하고 있습니다.

이 방법은 투입 비용이 낮기 때문에 그러한 재료를 만드는 다른 접근법보다 상대적으로 저렴합니다. 과일 폐기물은 기본적으로 무료로 이용 가능하며 이 물질을 생성하기 위해 처리만 하면 됩니다.