«Разработанный нами испаритель сочетает высокую эффективность, простоту и низкую стоимость благодаря простой конструкции и дешевым материалам. Поэтому технология будет доступна для регионов, где невозможно использовать другие методы опреснения. В будущем мы планируем оптимизировать конструкцию, чтобы повысить ее устойчивость к высоким концентрациям соли и сделать систему еще более простой для масштабирования», — пояснила доцент Московского энергетического института Инна Михайлова, чьи слова приводит пресс-служба РНФ.
Как отмечают ученые, в последние годы проблема доступа к чистой питьевой воде становится все более острой для человечества, особенно для населения жарких и густонаселенных стран Азии и Африки. Ученые пытаются решить ее разными путями, в том числе создавая установки, которые извлекают влагу из окружающего воздуха или опресняют морскую воду с минимальными затратами энергии.
Год назад российские ученые выяснили, что на подобную роль хорошо подходят так называемые графеновые наножидкости, представляющие собой смесь из воды и хлопьев графена. Подобные субстанции в теории должны хорошо поглощать солнечный свет и преобразовать его в тепло, что можно использовать для запасания энергии и испарения влаги. Опираясь на результаты этих опытов, исследователи разработали опреснитель на базе графеновых хлопьев, помещенных внутрь нетканого хлопкового материала и запечатанных внутри специальной гидрогелевой матрицы.
Созданное учеными устройство состоит из камеры, в которую подается вода, требующая очистки и опреснения. На нее сверху помещается плавучая теплоизоляционная платформа с дистиллирующим хлопковым материалом. Проходя через него, вода в виде пара попадает в резервуар для конденсации и сбора. Проведенные учеными опыты показали, что каждый квадратный метр материала способен испарять примерно 1,9−2,4 кг воды в час при стандартном солнечном освещении.
Испытания прототипов солнечных испарителей, изготовленных из новых мембран, показали, что они превосходят большинство существующих аналогов, включая предыдущий вариант с несвязанными графеновыми хлопьями. При этом устройство способно к самоочистке и оно хорошо функционирует даже в воде с очень высоким уровнем солености, вдвое превосходящем этот параметр для Черного моря. Как надеются ученые, их разработка упростит доступ к питьевой воде во многих неблагополучных регионах мира.