Инженеры Массачусетского технологического института и их коллеги из Китая разработали революционное устройство на солнечных батареях, способное превращать морскую воду в безопасную питьевую.
Эта инновационная система полностью пассивна, вдохновлена океаном и питается от солнца. Инженеры разработали солнечную опреснительную систему, которая использует естественный солнечный свет для нагрева соленой воды.
Ключ к успеху системы - в ее уникальной конфигурации, которая позволяет воде циркулировать в вихревых потоках, аналогичных термохалинной циркуляции в океане. В сочетании с солнечным теплом вода испаряется, оставляя после себя соль. Образовавшийся водяной пар может быть сконденсирован и собран в виде чистой воды, пригодной для питья. При этом остатки соли продолжают циркулировать через устройство, предотвращая ее накопление и засорение.
От других концепций пассивного солнечного опреснения данная система отличается повышенной эффективностью и производительностью. По оценкам исследователей, при масштабировании системы до размеров небольшого чемодана она сможет производить от 4 до 6 литров питьевой воды в час и прослужит несколько лет, прежде чем потребует замены деталей. При таких масштабах и производительности система может производить питьевую воду со скоростью и стоимостью дешевле, чем водопроводная вода.
Ленан Чжан (Lenan Zhang), научный сотрудник лаборатории MIT по исследованию устройств, выразил свое восхищение проектом, заявив: "Впервые возможно, что вода, производимая с помощью солнечного света, будет даже дешевле водопроводной".
Команда предполагает, что в увеличенном масштабе устройство сможет пассивно производить достаточное количество питьевой воды для удовлетворения ежедневных потребностей небольшой семьи. Она также может обеспечить доступ к чистой питьевой воде для жителей прибрежных районов, живущих в автономном режиме.
Конструкция этой революционной системы претерпела значительную эволюцию. Предыдущий вариант системы состоял из нескольких слоев или этапов, каждый из которых содержал испаритель и конденсатор, использующие солнечное тепло для отделения соли от воды. Хотя такая конструкция эффективно использовала солнечную энергию для испарения воды, в ней быстро накапливались кристаллы соли, которые засоряли систему. Это приводило к необходимости частой замены ступеней, что значительно увеличивало общие затраты.
В ответ на это инженеры разработали новое решение с аналогичной многослойной конфигурацией, но добавили функцию циркуляции поступающей воды и остатков соли. Несмотря на то, что такая конструкция предотвращала накопление солей, скорость опреснения воды была относительно низкой.
В своей последней разработке инженеры совершили прорыв в технологии опреснения воды с помощью солнечных батарей. Вдохновившись естественной циркуляцией воды в океане и используя солнечную энергию, они создали устройство, способное обеспечить чистой питьевой водой миллионы людей по всему миру.
