Исследователи из России создали устройство на базе графена и нетканого хлопкового материала, которое обеспечивает эффективность очистки и опреснения воды до 97% с использованием солнечной энергии. Процесс его производства не требует дорогих компонентов и сложных технологий. 
«Созданный нами испаритель сочетает высокую эффективность, простоту и низкую стоимость благодаря незатейливой конструкции и доступным материалам. Поэтому данная технология будет доступна для регионов, где не могут использоваться иные методы опреснения. В будущем мы планируем усовершенствовать конструкцию, чтобы увеличить ее устойчивость к высоким концентрациям соли и сделать систему еще более простой для масштабирования», — отметила доцент Московского энергетического института Инна Михайлова.
Ученые подчеркивают, что в последние годы проблема доступа к чистой питьевой воде становится все более актуальной для человечества, особенно для населения горячих и многолюдных стран Азии и Африки. Исследователи ищут способы решения этой проблемы, включая создание установок, которые извлекают влагу из окружающего воздуха или опресняют морскую воду с минимальными затратами энергии.
Ранее российские ученые определили, что для этой роли отлично подходят так называемые графеновые наножидкости, которые представляют собой смесь воды и хлопьев графена. Такие вещества, как предполагается, способны эффективно поглощать солнечное излучение и преобразовывать его в тепло, что можно использовать для накопления энергии и испарения влаги. Основываясь на этих экспериментах, исследователи разработали опреснитель, который включает графеновые хлопья, помещенные в нетканый хлопковый материал и запечатанные в специальной гидрогелевой матрице.
Созданное устройство состоит из камеры, в которую подается вода для очистки и опреснения. Сверху на нее устанавливается плавучая теплоизоляционная платформа с дистиллирующим хлопковым материалом. Проходя через него, вода в виде пара попадает в резервуар для конденсации и сбора. Эксперименты показали, что каждый квадратный метр материала способен испарять около 1,9–2,4 кг воды в час при стандартном солнечном освещении.
Тестирование прототипов солнечных испарителей, изготовленных из новых мембран, продемонстрировало их превосходство над большинством существующих аналогов, включая предыдущую версию с несвязанными графеновыми хлопьями. При этом устройство обладает возможностью самоочистки и хорошо функционирует даже в воде с очень высоким уровнем солености, вдвое превышающим этот показатель для Черного моря. Ученые надеются, что их разработка упростит доступ к питьевой воде в многочисленных неблагополучных регионах мира.
Фото: hi-tech.mail.ru