Perpustakaan Digital ITB

Kelangkaan air bersih global mendorong kebutuhan akan metode pemurnian air yang hemat energi, seperti sistem distilasi multi-tahap pasif (MSD) yang mendaur ulang panas laten. Namun, perdebatan masih berlanjut mengenai kemampuan pembasahan permukaan yang optimal untuk memaksimalkan perpindahan panas kondensasi. Studi ini mengevaluasi produktivitas air tawar, efisiensi termal-ke-uap (????????????), dan efisiensi pengumpulan (????????????????????) dari sistem MSD 5 tahap, membandingkan pelat kondensor tembaga yang diberi perlakuan permukaan dengan kondisi dasar dalam kondisi transien dan kondisi tunak. Sebuah prototipe 5 tahap dengan kemiringan rangka 45° diuji di bawah iluminasi 1-sun simulasi (1000 W/m²). Tiga kondisi permukaan diperiksa: tembaga polos (kondisi dasar), CuO yang dioksidasi secara termal (hidrofilik), dan jarum nano CuO yang di-etsa (superhidrofilik), yang dikarakterisasi melalui SEM, EDS, dan pengukuran sudut kontak. Arsitektur 5 tahap meningkatkan ???????????? sebesar 5,2× dan ???????????????????? sebesar 4,8× dibandingkan dengan model dasar satu tahap. Kedua modifikasi tersebut mengungguli tembaga murni. Permukaan yang dioksidasi secara termal memberikan hasil yang konsisten, mencapai ???????????? sebesar 174,81 ± 1,9% dan ???????????????????? sebesar 167,70 ± 2,59%. Jarum nano yang diukir basah menunjukkan kinerja tertinggi dengan ???????????? rata-rata sebesar 174,98 ± 20,02% dan ???????????????????? sebesar 176,91 ± 19,11%, mencapai puncak efisiensi pengumpulan sebesar 198,97% meskipun terdapat variabilitas antar percobaan. Kesetimbangan keadaan tunak tercapai dalam waktu 150–270 menit, dengan kesalahan keseimbangan massa berkisar antara 1,3% hingga 5.68%. Studi ini menyimpulkan bahwa modifikasi superhidrofilik memaksimalkan pengumpulan distilat dengan meningkatkan laju nukleasi dan membentuk lapisan kondensasi film ultra-tipis yang mengurangi hambatan termal dan meningkatkan daur ulang panas laten antar tahap.