Ученые разработали систему SunSpring, работающую на солнечной энергии и предназначенную для опреснения морской и озерной воды, которая функционирует без засоления мембран и подходит для автономного использования в удаленных местах без доступа к электричеству.
Исследователи из Университета Монаша в Мельбурне и Индийского технологического института Бомбея представили новый прототип солнечной системы опреснения морской воды SunSpring, который может постоянно производить питьевую воду и преодолевать одно из основных препятствий предыдущих разработок — засоление мембран.
Система основана на плавающей пористой мембране с микроскопическими углеродными «цветками», которые эффективно улавливают солнечное тепло и трансформируют его в тепловую энергию. Это позволяет мембране нагревать морскую воду до температуры испарения, производя до 18 литров чистой дистиллированной воды в сутки при непрерывной эксплуатации.
Ключевая инновация заключается в предотвращении образования соли — проблемы, из-за которой многие существующие солярные опреснители выходят из строя в условиях высокой солености. Система помещена в прозрачный корпус, который разделяет процессы испарения и конденсации, что обеспечивает стабильную работу без накопления кристаллов хлорида натрия и других неорганических веществ.
Статья о данном проекте была опубликована в международном рецензируемом издании Advanced Science. Исследователи подробно описывают технические аспекты устройства и планы по улучшению прототипа.
Ученые подчеркивают, что технологии солнечного опреснения обладают значительным потенциалом для регионов с высоким уровнем солнечной инсоляции и ограниченным доступом к источникам электроэнергии, особенно там, где население сталкивается с хроническим дефицитом пресной воды. Почти 30% населения планеты проживает в зонах, где проблемы с водными ресурсами усугубляются экономическими трудностями — сочетание, которое делает автономные решения особенно актуальными.
Согласно отраслевым обзорам, технологии солнечного опреснения активно развиваются и рассматриваются как устойчивый вариант по сравнению с энергоемкими традиционными методами, которые требуют значительных затрат энергии и приводят к выбросам CO2 при использовании ископаемых источников энергии.
Рынок солнечных технологий для опреснения соленой воды также показывает рост: по прогнозам, его объем может удвоиться к 2037 году, что отражает увеличивающийся интерес к возобновляемым источникам энергии для решения глобальных проблем водоснабжения и водоподготовки.
Существуют альтернативные подходы к солнечному опреснению, такие как текстильные фотовольтаические материалы, которые также предотвращают накопление солей и повышают эффективность процесса очистки. Инженеры стремятся создать системы, которые смогут работать на солнечной энергии даже ночью благодаря тепловой рециркуляции и другим инновациям.
Совсем недавно ученые обнаружили, что пресная вода присутствует даже на дне океана. Однако в ее экономической целесообразности есть определенные сомнения.
Фото: hi-tech.mail.ru