Исследователи из Массачусетского технологического института разработали систему пассивного опреснения воды на солнечной энергии. Методика более эффективная и дешевая, чем предыдущие разработки. Систему можно будет использовать для очистки сточных вод, обеспечения людей питьевой водой или стерилизации медицинских инструментов в районах без электричества.
Исследователи отметили, что две трети население планеты страдает от нехватки питьевой воды и многие из этих районов отрезаны от электричества, что не позволяет устанавливать промышленные установки для опреснения. Из-за этого работа ученых была сосредоточена на поиске пассивных систем, которые могли бы использовать только энергию солнца и были бы достаточно простыми и дешевыми.
Команда ученых из МТИ совместно со специалистами из Китая представила многослойную систему опреснения. Верхний слой изготовлен из темного материала, который поглощает солнечный свет, а под ним следует слой из перфорированного полиуретана. Диаметр отверстий составляет примерно 2,5 миллиметра. Такую конструкцию помещают в воду таким образом, чтобы сверху располагался тонкий слой жидкости, а снизу большой и глубокий резервуар с соленой водой.
Солнце будет нагревать верхний слой воды, а вода под конструкцией будет холоднее. Эта разница температуры вызывает естественную конвективную циркуляцию, что обеспечит отвод соли в нижний резервуар и испарение сверху. Жидкость из верхнего слоя полностью опресненная, а пар можно конденсировать и получать дополнительный источник питьевой воды.
«Так же, как горячий воздух поднимается на верх, а холодный опускается вниз, конвекция управляет процессом опреснения в нашей разработке. Плотность соленой воды выше, что и заставляет ее опускаться вниз, а пресная теплая вода через отверстия поднимается на поверхность», — рассказал один из участников исследования.
На данный момент технология доказала свою работоспособность в лабораторных опытах и ученые планируют поработать над созданием прототипов масштабных устройств. По их оценкам, система с площадью в один квадратный метр сможет ежедневно обеспечивать питьевой водой среднюю семью. Для работы установки понадобится только солнечный свет, а ее себестоимость составляет всего 4 доллара.
Также систему можно будет использовать для очистки сточных вод или для стерилизации медицинских инструментов с помощью пара.
