A Novel Solar Thermal Desalination System Operating with Recycled Aluminium Soda Cans in the Form of Dispersed Nanoparticles

تعد تحلیة المیاه من المجالات البحث ذات الأولویة في الكویت لزیادة الطلب على المیاه والاعتماد على الوقود الأحفوري في التحلیة ونظرًا لأنها المصدر الرئیسي لاقتصاد البلاد فإن إیجاد بدائل للتحلیة سیساعد في تقلیل استنفاده. تحلیة المیاه بالطاقة الشمسیة إحدى تلك البدائل، ولكن التحدي ھو أن الماء المراد تحليته یعد من المواد منخفضة الجذب الاشعاعي بالمقارنة مع المواد الصلبة. لذلك، فإن تشتیت المواد النانویة سیساعد في تحسین معدل أداء تلك الأنظمة. كما ویتوفر الألمنیوم بكثرة في شكل نفایات صلبة ولهم موصلیة حراریة عالیة وقدرة على امتصاص الاشعة الشمسیة. لذلك، فإن إعادة تدویر علب المشروبات الغازیة المكونة من مادة الألومنيوم إلى جزيئات نانوية ثم تشتیتھا بمیاه البحر في نظام الطاقة الشمسیة سیكون نھجًا صدیقًا للبیئة كما وسیعمل على تحسین أداء تلك الانظمة. كما وان الطلاء على العلب یحتوي على مواد غیر عضوي مختلف والتي یعتمد مكوناتھا على الشركة المصنعة. لذلك، فإن جسیماتھا النانویة ستؤدي إلى إنتاج معلقات ذات خواص فیزیائیة حراریة مختلفة عن بعضھا البعض. یھدف ھذا المشروع إلى دراسة تأثیر تشتیت الجسیمات النانویة المصنوعة من علب المشروبات الغازیة المعاد تدویرھا) مع طلائها وبدونها (على أداء تحلیة المیاه في نظام تحلیة المیاه بالطاقة الشمسیة. سیتم تصنیع المواد النانویة من علب المشروبات الغازیة المستهلكة لأربعة علامات تجاریة ثم سیتم نشرھا داخل عینات لمیاه البحر لتحدید الخصائص الفیزیائیة الحراریة والاستقرار الفیزیائي للمعلقات. بعد ذلك، سیتم استخدام تلك المواد النانویة في وحدة التقطیر، ثم سیتم مراقبة أداء تحلیة المیاه لمدة شھر خلال الصیف. أخیرًا، سیتم إجراء مقارنة بین تأثیر الجسیمات النانویة المختلفة على أداء التحلیة.

Water desalination is a prioritized research area in Kuwait, where escalating demands on pure water have increased reliance on fossil fuel for energy supply. Finding alternative methods for producing freshwater would help lower resource depletion. Solar still desalination systems can be used to produce water using solar irradiation. The challenge is that water has lower solar absorption than solids. Therefore, dispersing nanomaterial would improve desalination performance rate. Aluminium (Al) is available in solid waste form with high thermal conductivity and solar absorption capability. Recycling Al-based soda cans into nanoparticles, then dispersing them with seawater in a solar still system is an environmental-friendly approach to enhance desalination performance. However, commercially coated layer on cans has different non-organic content depending on the manufacturer. Their fabricated nanoparticles would result in producing suspensions of different thermophysical properties. This project is aimed at studying the effect of dispersing nanoparticles made of recycled Al soda cans (with and without their outer coating) on the desalination performance of solar still desalination system. Nanoparticles made of four brands of Al cans waste (coated and uncoated) will be synthesized, then dispersed at different concentrations with seawater to determine the thermophysical properties and physical stability of the suspension. Next, the as-prepared particles will be used in a solar still unit containing seawater, after which the desalination performance will be monitored for one month in summer. Finally, a comparison between the effect of different as-prepared Al-based nanoparticles and their concentrations on the desalination performance will be conducted.