2020年11月19日
高压灭菌器,用于消毒的设备医疗工具在医院,诊所,医生和牙医的办公室,需要稳定供应加压蒸汽的温度125摄氏度。
这通常是由电气或燃料的锅炉,但在许多农村地区,特别是在发展中国家,权力可以不可靠的或不可用,和燃料是昂贵的。
现在,麻省理工学院的一组研究人员和印度理工学院的想出了一个方法来生成所需的蒸汽被动,用阳光的力量,不需要燃料或电能。
设备,这将需要大约2平方米的太阳能集热器(或码)权力的一个典型的小诊所高压釜,能够自动保持安全、无菌设备在偏远地区的低成本。2020欧洲杯下注官网在印度孟买,一个原型是成功测试了。
《华尔街日报》中描述的系统焦耳一篇论文中,麻省理工学院研究生林赵,麻省理工学院的教授伊夫林,美国麻省理工学院的陈刚教授,并在麻省理工学院和IIT孟买10人。
新系统的关键是使用光学透明的气凝胶,材料发展在过去的几年里,小王和她的合作者。材料本质上是一个轻量级的硅制成的泡沫,沙滩的材料,主要由空气。光,材料提供了有效的保温,减少热损失的十倍。
这种透明隔热材料粘结到顶部的本质上是现成的设备生产太阳能热水器,它包含一个铜板,黑色吸热涂层,连着一组管背面。2020欧洲杯下注官网
当太阳加热板、水流经管道的下方增加热能。但加上透明绝缘层上,两边各加抛光铝镜板直接额外的阳光板,该系统能产生高温蒸汽,而不只是热水。
系统利用重力给水从坦克到板;然后蒸汽上升到顶部的外壳,是美联储通过另一个管,携带加压蒸汽高压灭菌器。蒸汽必须维护的稳定供应30分钟达到合适的灭菌。
由于许多发展中国家面临着有限的可用性的可靠的电力或廉价燃料,”我们认为这是一个机会来思考如何可以创建一个低成本的,被动的,太阳能系统来产生蒸汽,条件是必要的高压灭菌法或医疗灭菌,”王解释说,谁是盖尔·e·肯德尔教授机械工程和机械工程学院。
能够测试系统在孟买是一个奖金,她说,因为城市的“相关性和重要性”等的位置的类型可能受益于低成本的蒸发设备。2020欧洲杯下注官网
在孟买的测试中,即使天空朦胧的和多云的,只提供70%日晒而一个晴朗的日子,该设备成功地生产所需的饱和蒸汽灭菌需要半个小时时间。
测试进行了小规模的单位,只有约四分之一个平方米,一只手大小的毛巾,但它表明,蒸汽产量充足,类似的单位介于1和3平方米就足够了权力的台式高压釜通常用在医生的办公室,赵说。
这类设备的实际部署的主要限制因素是气凝胶材料的可用性。一家公司,由伊莉斯Strobach博士的20岁是这篇论文的作者之一,已经试图扩大生产透明凝胶,用于高热效率窗户。
但到目前为止,材料只产生少量使用相对昂贵的实验室级超临界干燥设备,因此广泛采用的灭菌系统仍然可能是几年,研究人员说。2020欧洲杯下注官网
自其他组件,除了气凝胶本身,已经广泛使用在发展中国家,低成本的制造和维护这些系统最终可能是实际的地区,他们将被使用。
所需的部分quarter-square-meter原型来不到40美元,赵说,因此系统充分的为一个典型的小型高压蒸汽可能会耗资160美元左右,一旦必要的气凝胶材料成为商业化。“如果我们可以供应的气凝胶,整件事可以在本地建立,与当地供应商,”他说。
这个过程也可以用于其他目的,研究小组说。例如,许多食品和饮料加工系统依靠高温蒸汽,这通常是由化石燃料提供动力锅炉。
被动太阳能系统提供蒸汽会消除燃料成本,因此可能是一种有吸引力的选择在许多行业,他们说。
最终,这样的系统应该更具成本效益比系统集中阳光十倍或更多来产生蒸汽,因为那些需要昂贵的镜子和配件,而不是这个aerogel-based的简单方法。
“这是一个重大的进步。”机械工程教授普拉舍拉维说,加州大学伯克利分校的劳伦斯伯克利国家实验室副主任,他没有参与这项工作。“产生高温蒸汽与高能源效率一直是一个挑战。这里作者取得了两个。”
”研究的质量非常高,”普拉舍补充道。“获得被动灭菌技术为低收入社区无法获得可靠的电力是件大事。因此,被动式太阳能设备由麻省理工学院开发团队在这方面是非常重要的。”
研究小组还包括Bikram Bhatia, Lenan张Arny勒罗伊,Sungwoo杨,托马斯·库珀和李温斯坦在麻省理工学院,和Manoj Yadav,西班牙莫迪,Shireesh Kedsare IIT孟买。塔塔的工作收到了支持中心在麻省理工学院和美国能源部。
来源:https://www.mit.edu/