Гидрофильный диск использует солнечную энергию для опреснения воды

Солнечный генератор пара
Не странный гриб, а солнечный генератор пара, который опресняет воду, используя солнечный свет (Фото: Университет Монаш)

Существующие подходы к опреснению воды чрезвычайно дороги и энергоемки, поэтому ведется поиск новых технологий, которые могут сделать эту работу более эффективной. Ученые в Мельбурне выдвинули одно довольно многообещающее решение, разработав новый тип системы, которая нагревает и очищает воду, используя только энергию Солнца.

Устройство было разработано учеными из австралийского университета Монаш, которые утверждают, что на водоочистку приходится около трех процентов мирового энергопотребления. Как и другие исследователи по всему миру, они обратились к солнечному свету, чтобы попытаться облегчить нагрузку, но на этот раз направив ее к так называемому генератору солнечного пара.

Генераторы солнечного пара — это устройства, которые концентрируют солнечный свет на неком водном резервуаре, нагревая его и заставляя испаряться воду. Полученный в результате пар можно использовать для привода турбин, вырабатывающих электроэнергию, или для дешевой стерилизации медицинского оборудования, но также для отделения соли от воды.

Но тенденция соли скапливаться на поверхности материалов является основной проблемой этого метода, потому что это затрудняет получение чистой воды. Однако исследователи из Университета Монаш разработали сложный солнечный парогенератор, который не дает скопившейся соли испортить воду.

Новый генератор состоит из диска, изготовленного из супергидрофильной фильтровальной бумаги, материала, притягивающего воду, а углеродные нанотрубки, которыми он покрыт, преобразуют солнечный свет в тепло. Вода подается в центр диска через простую хлопчатобумажную нить, где тепло превращает ее в пар, который накапливается на диске, толкая соль на край.

Таким образом, устройство удаляет почти 100 процентов соли из воды. По словам руководителя группы исследователей профессора Сиванга Чжана, этот уровень «достаточно высок для практического применения». Соли, которые накапливаются по краям, также могут быть собраны для дальнейшего использования.

Чжан и его команда протестировали устройство, используя соленую воду из залива в Южной Австралии, и обнаружили, что прибор поглощает 94 процента света в солнечном спектре. Он работал независимо от того, был ли он влажным или сухим, под воздействием света устройство нагревалось от 25 до 50 °C в сухом состоянии и от 17,5 до 30 °C во влажном состоянии в течение одной минуты.

«Это устройство может производить от шести до восьми литров чистой воды на квадратный метр в день», — говорит профессор Чжан. «Мы работаем над дальнейшим улучшением скорости производства воды».

Чжан и его коллеги надеются, что после доработки устройство можно будет использовать для обеспечения чистой водой удаленных населенных пунктов, которые в настоящее время имеют с этим проблемы. Но на этом его ценность не заканчивается. Эта технология может быть использована в других областях, например, в добыче полезных ископаемых или очистке сточных вод.

Исследование было опубликовано в журнале Energy & Environmental Science, в то время как видео ниже показывает используемое устройство.

Оставьте первый комментарий

Оставить комментарий

Ваш электронный адрес не будет опубликован.


*