Создан супердешевый опреснитель морской воды на солнечной энергии - «Технологии»

По оценкам ученых, две трети человечества страдают от нехватки питьевой воды, причем многие такие регионы в развивающихся странах также сталкиваются с отсутствием централизованных электрических сетей. Решить эту проблему могут новые устройства опреснения морской воды, работающие на солнечной энергии. Однако многие попытки создать подобные девайсы сталкиваются с вопросами загрязнения оборудования, вызванного накоплением солей, что часто усложняет и увеличивает расходы.

Загрязнение является одной из основных проблем в системах опреснения. Поскольку соль и другие примеси отфильтровываются из воды, это вещество имеет тенденцию накапливаться на мембранах или других компонентах устройства, что требует регулярной очистки или, что еще хуже, замены деталей. Влагоотводящие материалы являются одними из наиболее часто загрязняемыми, поэтому для нового проекта ученые из Массачусетского технологического института и Шанхайского университета Цзяо Тонг решили разработать солнечное опреснительное устройство без фильтра.

Предложенная система фунционирует благодаря трем слоям жидкости, которые образуются в резервуаре с соленой водой. Материал с перфорацией 2,5 мм впитывает жидкость из нижней части, образуя над собой тонкий поверхностный слой. С помощью темного покрытия, которое поглощает тепло солнечного света, этот тонкий слой соленой воды нагревается до тех пор, пока не испарится, после чего его можно сконденсировать на наклонной поверхности для сбора в виде чистой воды.

Соль остается в неиспарившейся воде, но именно так и было задуман принцип работы. Отверстия в перфорированном материале как раз такого размера, чтобы обеспечить естественную конвективную циркуляцию. Более теплая вода над материалом, которая теперь гораздо более насыщена солью, втягивается обратно в более холодную жидкость внизу. Новый слой воды поднимается на поверхность материала, и цикл повторяется.

Ученые говорят, что в тестовых устройствах этот метод может обеспечить более 80-процентную эффективность преобразования солнечной энергии в водяной пар, даже если исходная вода имела концентрацию соли до 20% по весу. Кристаллов соли в приборе после недели эксплуатации обнаружено не было.

Стоить отметить, что устройство сделано из доступных материалов, поэтому оно может быть масштабируемым и недорогим. Исследователи подсчитали, что система с площадью сбора всего 1 м2 может обеспечить достаточное количество питьевой воды для ежедневных потребностей семьи, а материалы для ее создания будут стоить всего около 4 долларов США.

Ученые говорят, что с небольшей доработкой этот прибор опреснения может помочь доставлять питьевую воду в отдаленные или развивающиеся районы и использоваться в качестве временного решения для оказания помощи при стихийных бедствиях или в спасательных операциях.

Источник: news.mit.edu