اصلاح سطح زیست توده‌های مختلف برای تولید موثر بخار با نور خورشید - دانشکده شیمی و علوم نفت
اصلاح سطح زیست توده‌های مختلف برای تولید موثر بخار با نور خورشید
نوع: Type: پایان نامه
مقطع: Segment: دکتری
عنوان: Title: اصلاح سطح زیست توده‌های مختلف برای تولید موثر بخار با نور خورشید
ارائه دهنده: Provider: مسعود خواجه وند
اساتید راهنما: Supervisors: دکتر سعید عزیزیان
اساتید مشاور: Advisory Professors:
اساتید ممتحن یا داور: Examining professors or referees: دکتر حسین ایلوخانی ـ دکتر بهشته سهرابی ـ دکتر عزیز حبیبی
زمان و تاریخ ارائه: Time and date of presentation: چهارشنبه 30 شهریور 1401 ساعت 10
مکان ارائه: Place of presentation: آمفی تئاتر پروفسور اردشیر خزایی
چکیده: Abstract: در سال‌های اخیر، تولید بخار خورشیدی به عنوان تکنولوژی‌ای که می‌تواند بدون هزینه زیاد و استقرار اَبرسازه‌ها، نمک‌زدایی از آب شور را انجام دهد، مورد توجه قرار گرفته است. در میان جاذب‌های خورشیدی متنوعی که برای تولید بخار خورشیدی معرفی شده‌اند، سامانه‌های تولید بخار خورشیدی مبتنی بر مواد زیستی به دلایل گوناگونی از جمله ارزان بودن، فراوانی ،ساخت آسان و ملاحظات زیست محیطی، مورد مطالعه و تحقیق قرار گرفته‌اند. در این پروژه، برای اولین بار، خزه سبز به عنوان یک زیست‌توده و ماده فتوترمال طبیعی با سرعت تبخیر بالاتر در مقایسه با سایر مواد فتوترمال زیستی گزارش شده، مورد استفاده قرار گرفت. تحلیل تصاویر گرمایی در شدت‌های تابشی مختلف، توانایی موثر تبدیل نور به گرما در خزه سبز را حتی در مقایسه با دیگر مواد کربنی، تایید کرد. سرعت تبخیر آب در سیستم خزه سبز در شدت تابشی Sun 1، kg m-2 h-1 61/2 بدست آمد که تقریبا 4 برابر سرعت تبخیر در آب شاهد است. همچنین سطح خزه سبز توسط سه ماده فتوترمال (الف) نانوذرات طلا، (ب) گرافن اکساید و (ج) پلی‌پیرول، اصلاح شد و توانایی تولید بخار خورشیدی آن‌ها مورد مقایسه قرار گرفت. اصلاح سطح خزه سبز منجر به بهبود اثر فتوترمالی و افزایش میزان سرعت تبخیر (12-25%) گردید. همچنین، کارایی خزه سبز برای تصفیه پساب در آزمایش تقطیر خورشیدی مورد مطالعه و تایید قرار گرفت. نتایج ICP-OES، نشان داد که %9/99 یون Na+ ، به عنوان معیاری برای برای شوری آب، طی فرایند نمک‌زدایی با خزه سبز حذف شده است، که بسیار نزدیک به استاندارهای تعریف شده از سوی سازمان بهداشت جهانی برای آب آشامیدنی است. در بخش دوم از این پروژه، یک ساختار شناور سه بعدی اصلاح شده بر پایه مواد زیستی (3D-MBFA) ،جهت افزایش سطح تبخیر و بهره‌گیری از انرژی محیط برای بهبود در میزان سرعت و بازده تبخیر، طراحی و ارائه شد. این سیستم سه بعدی شامل نانوذرات طلا (تهیه شده به روش کندوسوز لیزری) که داخل ماتریکس کلسیم آلژینات پخش شده و بر روی سطح پارچه سلولزی تثبیت شده‌اند می‌باشد، که نقش ماده فتوترمال را دارد. با استفاده از آنالیز DRS، جذب موثر نور خورشیدی توسط نانو کامپوزیت طلا-هیدروژل کلسیم آلژینات، اثبات شد. همچنین، ساقه آفتابگردان به عنوان یک عایق گرمایی عالی، به دلیل شناور بودن، ارزان بودن، دسترس‌پذیر بودن و همچنین انتقال‌دهنده آب معرفی و مورد استفاده قرار گرفت. سرعت تبخیر برای نمونه 3D-MBFA، kg m-2 h-1 2/3 در شدت تابش نور Sun 1 بدست آمد. آنالیز ICP-OES، حذف %99 هر چهار یون Na+, Mg2+, K+, Ca2+ را طی فرایند تقطیر خورشیدی توسط 3D-MBFA را نشان داد.