Опреснение моря может стать выгоднее водопровода.
Достижения последних лет в области многоступенчатой дистилляции под действием солнечных лучей обещают (все эти годы) уверенное снабжение пресной водой, но картину портит значительное ухудшение производительности такого опреснения из-за накопления солей, засоряющих рабочие элементы установок. Это создало проблему как для надёжности конструкций и, соответственно, продолжительности эксплуатации, так и для эффективности очистки океанических или морских вод.
Инженеры Массачусетского технологического института (MIT) в соавторстве с китайскими коллегами нашли способ превратить морскую воду в питьевую, который ознаменовался рядом важных преимуществ. Вдохновившись океанскими течениями, учёные создали пассивное устройство, принимающее в свои резервуары солёную воду моря и выпаривающее её под воздействием естественного освещения. Проект новой автономной системы опреснения описан в журнале Joule.
На первый взгляд ничего интересного ‒ всё это уже было и причём неоднократно, ‒ но в данном случае решён вопрос с засолением элементов устройства. А всё благодаря водоворотам, действующим подобно одному из главных механизмов морских течений, возникающему за счёт различий температуры и солёности вод, ‒ «термогалинной» циркуляции океана, громадной по своим объёмам. В рамках, ограниченных размерами установки, под действием солнечного тепла эта циркуляция заставляет воду испаряться, отделяя её от солей. Полученный таким образом водяной пар, представляющий уже готовую чистую воду, собирается, а остатки соли, по завершению цикла циркуляции, бесследно покидают устройство, не засоряя систему.
Результаты испытаний показали, что такой подход обнаруживает куда больший уровень эффективности ‒ как по получаемым объёмам питьевой воды, так и по её качеству (соли удаляются более тщательно), ‒ чем наблюдаемые возможности всех сегодня тестируемых концепций пассивного солнечного опреснения. По оценкам исследователей, если масштабировать систему до размеров небольшого чемодана, она сможет производить от 4 до 6 литров питьевой воды в час без последствий от накопления соли в течение нескольких лет. Учитывая такой продолжительный срок службы и тот факт, что система полностью пассивна и не требует электричества для работы, по оценкам команды, общая стоимость эксплуатации системы будет дешевле, чем использование даже обычного водопровода.
«Впервые вода, производимая солнечным светом, может быть даже дешевле, чем водопроводная вода», ‒ говорит Ленан Чжан, научный сотрудник Лаборатории исследования устройств MIT.
Что же до масштабируемости, предполагается, что несколько увеличенное в масштабе устройство сможет удовлетворить ежедневные потребности небольшой семьи. Команда также считает, что система могла бы справиться и с водоснабжением каких-то автономных прибрежных поселений. Главное, чтобы морская вода была доступна.
По всем параметрам и характеристикам получается, что в действительности разработка пассивного опреснения посредством солнечной энергии успешно завершена, и система готова к практическому применению и внедрению в нуждающихся регионах и домохозяйствах для постоянного экономичного водоснабжения.
По материалам АРМК.