Yenilikçi fototermal malzemeler ile solar su buharlaştırma sistemlerinin geliştirilmesi


İnce D., Şeyda D., Çınar Aygün S. (Yürütücü)

Yükseköğretim Kurumları Destekli Proje, BAP Araştırma Projesi, 2023 - 2025

  • Proje Türü: Yükseköğretim Kurumları Destekli Proje
  • Destek Programı: BAP Araştırma Projesi
  • Başlama Tarihi: Mayıs 2023
  • Bitiş Tarihi: Kasım 2025

Proje Özeti

Küresel temiz su ihtiyacına sürdürülebilir bir çözüm sunan solar buharlaştırma teknolojileri, özellikle fototermal malzemelerin kullanımıyla ön plana çıkmaktadır. Bu çalışmada, ilk kez solar buharlaştırma cihazlarında fototermal katman olarak kullanılmak üzere BiSn (BizmutKalay) çekirdek-kabuk yapılı parçacıklar geliştirilmiş ve sisteme entegre edilerek değerlendirilmiştir. Sıvı metalden ultrasonikasyon yöntemiyle üretilen mikron altı BiSn parçacıkları (200 nm ve 650 nm), geniş bantlı ışık soğurma kabiliyetleri ve yüksek ışık-ısı dönüşüm verimleri sayesinde düşük yüzey sıcaklıklarında (~38 °C) buharlaştırmayı etkin biçimde gerçekleştirmiştir. BiSn parçacıkları, selüloz filtre kağıtlarına vakum filtrasyon ile kaplanarak güneş soğurucu katman oluşturulmuş; bu katmanlar hem tuzlu hem de saf su ile test edilmiştir. En yüksek buharlaşma oranı 1.5 kg/m²·h olarak ölçülmüş ve teorik sınıra ulaşılarak 100%’e yakın verim elde edilmiştir. Ayrıca parçacıkların SnO içeren oksit kabuğu, su taşınımını kolaylaştırarak ve kaplama homojenliğini artırarak sistemin kararlılığını ve uzun döngü performansını (15 döngü boyunca bozulmadan) desteklemiştir. BiSn parçacıkları, birçok alternatife kıyasla daha kolay üretilebilir, daha düşük maliyetlidir ve nanoparçacıklara kıyasla daha güvenli işlenebilir. Bu yönleriyle, güneş destekli su arıtma teknolojileri için umut verici bir alternatif oluşturmaktadır.