Инженери от Масачузетския технологичен институт и Китай са разработили пасивна слънчева система за обезсоляване, която може да осигури чиста питейна вода чрез преобразуване на морска вода. Тази иновативна концепция, подробно описана в проучване, публикувано в списанието Joule , използва енергията на слънцето и естествените свойства на морската вода за изпаряване на водата и отделяне на сол, имитирайки в по-малък мащаб термохалинната циркулация на океана.

Учените, работещи по този проект, са създали конфигурация, която възпроизвежда вихровите течения, характерни за термохалинната циркулация на океана. Комбинирането на този модел на циркулация със слънчева светлина позволява на водата да се изпари, оставяйки след себе си солта. Получените водни пари се кондензират, за да се образува чиста вода, подходяща за пиене, а останалата сол се отстранява, предотвратявайки натрупването и запушването вътре в устройството.

Превъзходство над съществуващите прототипи

Новата система превъзхожда всички съществуващи прототипи на пасивни слънчеви инсталации за обезсоляване както в скоростта на производство на вода, така и в скоростта на отстраняване на солта. Ленан Чжан, изследовател в Лабораторията за изследване на устройства на MIT, заеви: „За първи път захранваната със слънчева енергия вода може дори да е по-евтина от чешмяната вода.“ Устройството, мащабирано до размера на малък куфар, може да произвежда приблизително 4-6 литра питейна вода на час и издържа няколко години, преди да се наложи смяна. Тази мащабируемост отваря възможности за задоволяване на ежедневните нужди от вода на малки семейства и крайбрежни общности без достъп до морска вода.

Удобно за потребителя обезсоляване

Дизайнът на тази система е подобрен в сравнение с предишните концепции, елиминирайки проблеми като кристализация на сол и запушване, наблюдавани при предишни модели. Използвайки мощна конвекция, подобна на наблюдаваната в океана в километров мащаб, екипът успя да постигне висока производителност и стабилно отстраняване на соли за дълги периоди от време. Сюй, член на екипа, обясни: "Сега си представяме още по-мощна конвекция, подобна на това, което обикновено виждаме в океана, в километров мащаб."

Този иновативен дизайн се основава на едностепенна структура, наподобяваща тънка кутия, покрита с материал, който ефективно абсорбира слънчевата топлина. Кутията е разделена на отделения, позволяващи на водата да тече през горната половина, където слоят на изпарителя, използвайки слънчевата топлина, изпарява водата при контакт. Получената пара се насочва към долната половина и се кондензира в безсолна, годна за пиене течност чрез въздушно охлаждане. Тестовете на няколко прототипа показаха, че мащабна инсталация с площ от 1 кв. m може да произвежда до 5 литра питейна вода на час и да работи ефективно няколко години без натрупване на сол.

Последици и перспективи от обезсоляването на водата

Учените подчертават потенциалното въздействие на това откритие в реалния живот: „За първи път питейната вода, произведена чрез слънчева светлина, може да бъде по-евтина от чешмяната вода. Това отваря възможността за използване на слънчево обезсоляване за решаване на проблеми от реалния свят." Тъй като недостигът на вода става все по-належащ проблем в много региони на света, иновативна слънчева система за обезсоляване предлага устойчиво решение, което може да облекчи напрежението върху съществуващите водни ресурси.