Американские ученые из Корнеллского университета успешно испытали недорогой компактный аппарат, который преобразует морскую воду в водородное топливо и чистую пресную воду. Его главная особенность – использование солнечной энергии, а также объединение процессов испарения и электролиза воды.
Как это работает
Новое устройство по дистилляции-электролизу воды работает под воздействием естественного солнечного света. Солнечные панели преобразуют энергию солнца в электричество, необходимое для расщепления воды. Фотоэлементы превращают в электричество до 30% солнечного света, а остальное рассеивается в виде тепла, которое используется для испарения воды.
Специальный испаритель пассивно втягивает морскую воду и превращает её в пар, который затем конденсируется на электролизёре. При этом ученые применили капиллярный эффект: лишь тонкая пленка воды напрямую контактирует с солнечной панелью. Благодаря этому эффективность испарения увеличена до более чем 90%.
Непрерывный поток жидкости промывает испаритель и концентрированный соляной раствор выводится из него без кристаллизации и накапливания соли. Это избавляет систему от дополнительного обслуживания.
Испытания опытного образца
Испытание прототипа размером 100×100 мм показало хорошие результаты: днём исследователи получали литр пресной воды в час с одного квадратного метра солнечной панели, а также 200 мл водорода. Для обработки использовали морскую воду соленостью от 3,5 до 10%. После получения водорода оставался избыток чистой воды – около пяти литров в день. В результате система не только производит экологически чистый водород, но и чистую пресную воду.
Перспективы
Модульность конструкции изобретенного аппарата позволяет масштабировать производство — от автономных мобильных блоков до крупных ферм по производству водорода и чистой пресной воды.
Новая технология несет следующие преимущества:
- Автономность работы оборудования для опреснения воды и получения водорода.
- Возможность обеспечивать жизненно важными ресурсами даже удаленные территории
- Повышение эффективности существующих солнечных электростанций.
- Перспектива десятикратного снижения себестоимости производства «зелёного» водорода – менее 1 доллара за килограмм.
- Отсутствие загрязнений и выбросов в атмосферу.
Данное открытие также способно частично решить проблему с питьевой водой в отдаленных регионах, где есть доступ к морской воде. Солнце и морская вода — это, по сути, бесконечные и бесплатные ресурсы, которые люди должны научиться использовать с максимальной эффективностью. Это важно для всеобщего процветания нашей цивилизации.
Статья подготовлена на основе материалов Корнеллского университета и Американского общества инженеров-механиков.
Приглашаем в наш телеграм-канал https://t.me/complexcad
Заявки на конструкторские и технологические работы размещайте на сайте https://complexcad.ru
Получить консультацию по конструкторским и технологическим услугам можно по ☎ +7 (495) 127-72-03
С уважением, команда «Комплекс КАД»