Çinli araştırmacılar hipersonik motorlar için deniz suyundan bor çıkarıyor

Çin'deki Northwest A&F Üniversitesi'ndeki bilim insanları, deniz suyundan borun çıkarılmasına yönelik yenilikçi bir teknolojiyi ortaya çıkardıklarını söylüyor. Hong Kong merkezli South China Morning Post'un yazdığına göre hafif element, diğer şeylerin yanı sıra bazı Çin hipersonik silahlarının scramjet motorlarında katı yakıt olarak kullanılıyor.

Scramjetler – Süpersonik Yanmalı Ramjetlerin kısaltması – hipersonik aralıktaki, yani Mach 5'in üzerindeki uçuş hızları için tasarlanmış özel bir ramjet motoru türüdür.

Süreç böyle işliyor

Araştırmacıların Science Bulletin dergisinde bildirdiği gibi, süreçleri tek bir işlemde denizden hem içme suyu hem de bor çıkarmak için güneş enerjisini kullanıyor. Bunu yapmak için sodyum aljinat bazlı özel bir jel geliştirdiler ve buna magnezyum oksit (MgO) ve MXene'lerden yapılmış nanopartiküller eklediler.

MXenler, grafite benzer yapıya sahip iki boyutlu malzemelerdir. Güneş ışığını verimli bir şekilde emer ve ısıya dönüştürürler. MgO, özellikle deniz suyundan boru yakalayan bir adsorber görevi görür.

Sonuçlar

Laboratuvar testlerinde sistem, jelin metrekaresi başına saatte 2,14 litrelik maksimum tatlı su buharlaşma hızına ulaştı. Aynı zamanda dokuz saatte metrekare başına 225,52 miligram bor biriktirildi.

Malzeme ayrıca Hong Kong'daki bir saha testinde de iyi performans gösterdi: nispeten zayıf güneş ışığına rağmen günde 5,20 litre su üretti ve metrekare başına 122,45 miligram bor çıkardı.

Bor stratejik açıdan önemli bir hammaddedir

Bor yalnızca hipersonik silahlarla ilgili değildir. Endüstride ve askeri teknolojide yaygın olarak kullanılan neodimyum-demir-bor mıknatıslarının üretimi için de gereklidir. Kritik hammaddeler üzerindeki küresel ticaret gerilimleri göz önüne alındığında bor, neodimyum ve demire erişim stratejik açıdan önemlidir.

Çin, dünyadaki en büyük bor talebine sahip olmasına rağmen kendi başına neredeyse hiç üretmiyor. Elementin ana tedarikçileri şu anda Türkiye ve ABD'dir.

Deniz suyu sadece eser miktarda bor içermesine rağmen, geleneksel tuzdan arındırma tesisleri bunu gideremez. Uzun vadede içme suyundaki bor içeriği sağlığa zararlıdır. Bağımsız çalışmalar bor ayırmanın şu ana kadar deniz suyunun tuzdan arındırılmasında maliyet etkeni ve kalite sınırı olduğunu doğrulamaktadır.

Araştırma ekibi, büyük ölçekli kullanım için maliyetlerin ve ölçeklenebilirliğin hala açıklığa kavuşturulması gerektiğini kabul ediyor. Temel olarak, güneş enerjisiyle çalışan süreçte, kıyı bölgelerindeki içme suyu tedarikini ve bor üretimini eş zamanlı olarak iyileştirmek için büyük bir potansiyel görüyorlar.