13,9 тыс подписчиков
Нехватка питьевой воды в течение ближайших десятилетий может стать самой острой экологической проблемой на планете. Уже сейчас в регионах, страдающих от недостатка пресной воды, живут около 2,3 млрд. человек, а 733 млн. проживают на территориях с высоким или критическим уровнем нехватки воды. По данным ЮНИСЕФ, эта проблема может затронуть половину населения мира к 2025 году. При этом площадь мирового океана, заполненного непригодной для питья морской водой, в 2,5 раза больше площади суши.
Существующие технологии опреснения соленой воды, как и традиционные технологии выкачивания воды из подземных источников, требуют больших затрат энергии и ресурсов на производство и обслуживание оборудования. На помощь нам приходит… солнце!
Группа ученых из Массачусетского технологического института вместе с коллегами Шанхайского университета Цзяо Тун изобрели простой и недорогой способ опреснения воды с использованием солнечной энергии. Устройство состоит из резервуара с водой, в котором плавают несколько слоев материала. Нижний слой состоит из перфорированного материала с мельчайшими отверстиями. Он впитывает жидкость из сосуда, образуя сверху тонкий слой воды. Над ним расположен слой темного материала, который поглощает солнечную энергию, нагревая тонкий слой воды ниже. Вода испаряется и, конденсируясь, собирается в отдельной ёмкости. Остается немного теплой соленой воды, которая естественным образом через отверстия в материале возвращается в оставшуюся внизу более холодную воду. Затем процесс повторяется.
По словам ученых, главное преимущество изобретения в том, что система может быть построена с использованием недорогих и общедоступных материалов и работать в экстремальных условиях. Кроме того, после нескольких недель тестирования исследователи не обнаружили внутри устройства никаких следов отложений или скоплений соли, которые могли бы повредить или снизить эффективность работы.
Пока ученые протестировали настольный вариант системы. Следующей задачей будет масштабирование устройства для практического использования. По их подсчетам, 1м2 площади сбора хватит для ежедневного обеспечения одной семьи питьевой водой.
Параллельно работу над созданием опреснителей воды, работающих на солнечной энергии, ведут рабочие группы в других странах. Так, в 2018 г. свое изобретение представили инженеры Политехнического университета в Турине. Их устройство имеет сходный принцип работы. По словам ученых, источником вдохновения для них стали растения. «Подобно растениям, которые переносят воду от корней к листьям посредством капилляров и транспирации, наше плавучее устройство способно собирать морскую воду с использованием недорогого пористого материала, что позволяет избежать использования дорогостоящих и громоздких насосов», - объясняют Маттео Фазано и Маттео Морчиано. Несмотря на «пассивность» технологии, ее производительность достаточно велика: до 20 литров питьевой воды в день на квадратный метр.
В отличие от изобретения американских и китайских коллег, созданное итальянскими инженерами устройство не требует отдельного резервуара с водой. Оно просто плавно покачивается на поверхности моря. Правда, и использовать его можно только в непосредственной близости от побережья. Для пустынных территорий оно, к сожалению, не подходит.
Приходилось ли вам сталкиваться с нехваткой питьевой воды? Экономите ли вы воду? Если да, то как? Расскажите нам и нашим читателям.
2 минуты
17 января 2023
500 читали