Опріснення - важлива технологія, яка може допомогти розширити світові запаси питної води. Інженери з Китаю продемонстрували нову, відносно просту конструкцію установки опріснювача на сонячній енергії з високою ефективністю і низькою вартістю.
Інженери розробили дешеву і компактну установку для опріснення води за рахунок сонячної енергії
Жорстока іронія нашого світу полягає в тому, що поверхня Землі покрита водою, але переважна її частина непридатна для пиття. Якби ми змогли знайти спосіб видалити сіль, сполуки і мікроби, які і роблять морську воду небезпечною для вживання, то раз і назавжди позбулися б деяких досить фундаментальних проблем зі здоров'ям людини.
Один з найпростіших способів зробити це - задіяти основи фізики випаровування і повторної конденсації води, залишивши позаду всі зайві фракції і включення. Дослідники з Даляньського морського університету в Китаї розробили новий блок, який може плавати над морською водою, ефективно поглинати сонячну енергію і використовувати це тепло для опріснення води шляхом випаровування.
Сам блок складається з трьох шарів: основна частина - це вспінений поліетилен, який допомагає йому плавати і діє як теплоізолятор. Зовні пінопласт загорнуть у папір з повітряним простоюванням - це абсорбуючий матеріал, що використовується в одноразових підгузках, який відводить воду вгору до верхньої поверхні. Верхня поверхня покрита оксидом нітрида титану (TiNO).
«В області сонячної енергії TiNO являє собою звичайне комерційне покриття, що поглинає сонячні промені, широко використовується в сонячних системах гарячого водопостачання та фотоелектричних установках», - пояснив Чао Чанг, провідний автор дослідження. «Він має високий коефіцієнт поглинання сонячної енергії і низький коефіцієнт теплового випромінювання і може ефективно перетворювати сонячну енергію в теплову».
Цей блок можна помістити в звичайний сонячний дистилятор - прозорий пластиковий контейнер з похилим дахом, який вловлює конденсуючу прісну воду і направляє її в ємність. У ході випробувань команда виявила, що у нової сонячної батареї ефективність перетворення сонячної енергії на воду становить 46%, що є пристойним кроком вперед порівняно з 30-40 відсотками, звичних від одиночних установок такого типу.
Важливо відзначити, що пристрою вдається уникнути однієї серйозної помилки - забруднення через накопичення солей на поверхні, що з часом істотно знижує ефективність. Під час випробувань команда виявила, що сольовий шар не утворився, тому що пори в матеріалі відводять сіль і скидають її назад у морську воду. Ще одна перевага, за словами команди, полягає в тому, що паперову частину блоку можна повторно використовувати більше 30 разів.
На жаль, команда не повідомляє одну з найважливіших частин інформації - тільки те, скільки прісної води вона може зробити за одиницю часу. Нова установка виграє у конкурентів за рахунок відносно низької вартості і високої ефективності, так що автори сподіваються знайти їй комерційне застосування.