بررسی تجربی اثر لیگنین‌زدایی چوب‌های رایج در ایران بر عملکرد مولد بخار خورشیدی سطحی

استفاده از جاذب‌های چوبی، یکی از روش‌های موثر در تولید مستقیم بخار خورشیدی شناخته شده است، با این حال تنها چوب‌های با فرآوری بالا گزینه‌ی مناسب این سیستمها هستند. از این‌رو این پژوهش با بررسی اثر حذف لیگنین از جاذب چوبی بر عملکرد مولد بخار به دنبال این هدف است که طیف گسترده‌تری از چوب‌ها به عنوان جاذب سطحی مطرح شوند. در این مطالعه تجربی شش نمونه‌ چوب‌ درختان رایج در کشور ایران با استفاده از محلول 5/2 مولار naoh و 4/0 مولار na2so3 لیگنین‌زدایی شد. در اثر لیگنین‌زدایی میکروکانال‌های بزرگتری در بافت چوب ایجاد شده و تخلخل تمامی نمونه‌ها تقریبا به 76/0 افزایش می‌یابد. در مولد سطحی با جاذب چوب صنوبر طبیعی کربن‌دهی شده، نرخ تبخیر kg/m2hr 63/3 به دست آمد که 101 درصد افزایش نسبت به مولد حجمی نشان می‌دهد. چوب‌هایی که نرخ تبخیر اولیه آن‌ها پایین است، پس از عملیات لیگنین‌زدایی با افزایش قابل توجهی در نرخ تبخیر مواجه می‌شوند. بیشترین افزایش نرخ تبخیر در چوب سپیدار سرخ مشاهده شد که با 25 درصد افزایش، به kg/m2hr 35/3 رسید. یکی از مشکلات جدی مولد‌های بخار سطحی، رسوب نمک روی سطح جاذب می‌باشد. در این پژوهش پس از لیگنین‌زدایی، رسوب نمک روی هیچ‌یک از نمونه‌ها مشاهده نشد.

experimental investigating the effects of delignification of common woods in iran on the performance of interfacial solar steam generators

the use of wood absorbers has been recognized as an effective method for the direct production of solar steam. however, only highly processed wood is suitable for such systems. thus, the present study aims to investigate the impact of delignification on the performance of wooden absorbents in interfacial solar steam generators, with the goal of expanding the range of wood that can be used as surface adsorbents. in this experimental study, six wood samples from iran were treated with lignin removal solvent (2.5 m naoh and 0.4 m na2so3). after delignification, the porosity of all the samples increased to approximately 0.76, providing larger microchannels in the wood tissues. for an interfacial solar steam generator equipped with a carbonized natural poplar wood absorber, evaporation rate of 3.63 kg/m2hr was achieved, which was a 101% improvement compared to a volumetric solar steam generator. the delignification process had a significant impact on woods with naturally low evaporation rates, with the highest increase in evaporation rate observed in red poplar wood (25 %), reaching a rate of 3.35 kg/m2hr. furthermore, no salt deposition was observed on any of the samples after delignification, which is a significant issue in interfacial solar steam generators.