Прообраз нового пристрою для знесолення з сонячним приводом розташований на вершині MIT. Зображення: Ввічливість дослідників.

Приморські громади з великою кількістю сонця незабаром можуть мати достатньо прісної води без потреби в електриці.

Міжнародна команда вчених розробила дешевий спосіб забезпечити прісну воду спражним громадам, зробивши морську воду питною без використання електроенергії.

Поки світить сонце, за їхніми словами, їх пристрій буде виробляти достатньо якісної питної води для задоволення потреб сім’ї, вартістю близько 100 доларів США (77 фунтів стерлінгів).

Вчені з Массачусетського технологічного інституту (MIT), США та Шанхайського університету Цзяо Тонг, Китай, вважають, що їх мозкова хвиля пропонує просте рішення для спраглих островів та посушливих прибережних районів, які не мають надійного електропостачання, але мають доступ до морської води. Це навіть може допомогти запобігти деякій масовій міграції, яка очікується зі зміною клімату.

Матеріали по темі

Договір про пустелю посилює боротьбу за деградовану землю

Збереження зникаючих видів

Бамбукова архітектура: Зелена школа Балі надихає глобальний ренесанс

Дослідники повідомляють про свою роботу в журналі Енергетика й екологія. Тестування їх прототипу на дах в Массачусетському технологічному інституті, вони виробляли більше 1.5 галонів свіжої питної води щогодини на кожен квадратний метр сонячної площі для збору.

Їх пристрій має кубикоподібну форму, з декількома шарами сонячних випарників та конденсаторів, збитих один над одним, перекритим шаром прозорої ізоляції. По суті це багатошаровий сонячна нерухома, подібний до тих, що використовувались протягом століть для виготовлення міцних спиртних напоїв і використовуються сьогодні у багатьох застосуваннях.

«Цей новий підхід дуже важливий. Одним із викликів сонячного опріснення є низька ефективність. Ця підвищена ефективність матиме загальний вплив на зниження собівартості виробленої води »

Сонячна енергія все ще використовує плоскі панелі, щоб поглинати тепло, яке потім передається шару води, який починає випаровуватися. Пару конденсується на сусідній панелі, і вода збирається, а тепло від конденсації пари передається на шар вище.

Щоразу, коли пара конденсується на поверхні, він виділяє тепло; У типових конденсаторних системах це тепло просто втрачається для навколишнього середовища. Але в цій багатошаровій версії виділене тепло переходить у наступний випаровуючий шар, переробляючи сонячне тепло і підвищуючи загальну ефективність.

Матеріали по темі

Зростання попиту на авіарейси перевищить скорочення викидів

Нам потрібно більше вуглецю на наших ґрунтах, щоб допомогти австралійським фермерам через посуху

Як ваш сад міг би допомогти зупинити місто

Ефективність полягає в використанні кожного з декількох етапів для видалення солі з морської води, причому тепло, що виділяється на попередньому етапі, використовується, а не витрачається. Таким чином, демонстраційний пристрій команди досягло загальної ефективності 385% при перетворенні енергії сонячного світла у випаровування.

Евелін Ван, співавтор, сказав: "Коли ви конденсуєте воду, ви виділяєте енергію як тепло. Якщо у вас є кілька етапів, ви можете скористатися цією спекою ".

Витрати на витрати

Хоча додавання більшої кількості шарів підвищує ефективність конверсії системи, кожен шар також додає вартість і обсяг. Команда влаштувалась на 10-ступінчастій системі для їх перевірки концепції.

Він доставляв чисту воду, яка перевищувала міські норми питної води, із нормою 5.78 літра на квадратний метр (близько 1.52 галона на 11 квадратних футів) сонячної площі для збору. Професор Ван каже, що це вдвічі більше, ніж рекордна кількість, вироблена раніше будь-якою такою пасивною системою знесолення на сонячній енергії.

І велика перевага системи в тому, що вона має механізм самопромивання, який щовечора очищатиме скупчення солі і повертає її в море.

Одним із можливих способів використання системи було б плаваючі панелі на тілі солоної води. Панелі могли доставляти постійну прісну воду по трубах до берега до тих пір, поки світило сонце. Інші системи можуть бути розроблені для обслуговування одинокого домогосподарства, можливо, використовуючи плоску панель на великому неглибокому резервуарі морської води.

Команда оцінює, що система з площею сонячного збору приблизно на один квадратний метр могла б задовольнити добові потреби питної води однієї людини. У виробництві вони вважають, що система, побудована для задоволення потреб сім'ї, може бути побудована приблизно за 100 доларів.

Дешевші заміни

Найдорожчий компонент прототипу - шар прозорого аерогель використовується як ізолятор у верхній частині штабеля, але команда припускає, що замість цього можуть бути використані інші менш дорогі ізолятори. (Сам аерогель виготовлений з дуже дешевого кремнезему, але для його виготовлення потрібне спеціалізоване сушильне обладнання.)

Матеріали по темі

Ямайка веде в підтримку Річарда Бренсона план кліматичної революції в Карибському басейні

Ця стратегія може бути найкращою для врятування коралів від зміни клімату

Чому нативний підхід до контрольованих опіків має багато переваг

«Цей новий підхід дуже важливий», - каже Професор Раві Прашер з Національної лабораторії Лоуренса Берклі та Каліфорнійський університет у Берклі, який не брав участь у дослідженнях.

«Однією з проблем, пов'язаних із знесоленням на основі сонячної енергії, була низька ефективність через втрату значної енергії при конденсації.

"Шляхом ефективного збору енергії конденсації, загальна ефективність сонячної та пари значно покращується ... Ця підвищена ефективність матиме загальний вплив на зниження витрат води, що виробляється." - Мережа кліматичних новин