Установки для опреснения морской воды требуют много электричества, а солнечные электростанции требуют больших площадей. Ученые решили соединить эти «закавыки» в один модуль и у них это получилось. Они скомбинировали в один модуль и солнечные элементы для выработки электричество и современный куб для опреснения воды. Прототип уже достиг высокого коэффициента эффективности. Спектр солнечного света предлагает хорошие условия для объединения выработки солнечной энергии с термическим опреснением. Поскольку солнечные элементы в основном используют коротковолновую спектральную составляющую, а тепловое излучение с более длинными волнами позволяет воде испаряться.
Чтобы получить максимально возможный выход питьевой воды, исследователи наложили три цикла воды. Соленая морская вода текла в одном направлении, она нагревалась остаточным солнечным теплом и частично испарялась. Водяной пар мигрировал через тонкую мембрану, конденсировался на волокнистой структуре из кварцевого стекла и мог отводиться через выход. Благодаря продуманной конструкции гравитационные и капиллярные силы достаточны для поддержания потока воды. При испытаниях в лаборатории при стандартизированном солнечном излучении солнечные элементы достигли эффективности одиннадцати процентов, что лишь немного меньше, чем идентичные солнечные элементы без подключенного модуля опреснения. Используя солнечное тепло, модуль опреснения давал 1,6 литра в час на 1 квадратный метр солнечной батареи параллельно. Это значение чрезвычайно высоко для трехслойного модуля опреснения. Одновременно модуль опреснения становится более совершенным на основе нанотехнологий, например существует прототип плавающего модуля опреснения. Он состоит из алюминиевой фольги обработанной фосфорной кислотой. Обработка кислотой создало высокопористый слой с многочисленными порами размером до микрона. Она осаждали наночастицы алюминия на этом слое, которые также окислялись до оксида алюминия на их поверхности. И этот черный материал вполне обладает плавучестью на морской воде. Он очень эффективно поглощал облученный солнечный свет и достиг высокой степени поглощения - более 96 процентов солнечного спектра. Он быстро нагревался до чуть ниже 100 градусов по Цельсию и увеличивал скорость испарения воды. Пар конденсировался в маленькой камере и питьевая вода с очень низким содержанием соли капала в резервуар. Пока что такой плавучий модуль несовершенен и выдерживает всего 25 циклов работы, но в дальнейшем мы вполне можем увидеть плавающие поля опреснителей, над которыми на стойках стоят солнечные батареи.