Ученые MIT разработали опреснительную установку на солнечной энергии, которая производит питьевую воду в больших объемах – и с меньшими затратами.
Исследователи из MIT и Шанхайского университета Цзяо Тун опубликовали статью «Extreme salt-resisting multistage solar distillation with thermohaline convection» в журнале Joule об исследовании, которое имеет потенциал совершить большой скачок в снижении стоимости производства воды, поскольку оно не требует электричества для работы.
Созданное ими устройство создает круговые потоки воды, известные как водовороты, которые похожи на небольшие вихри и функционируют аналогично гораздо более крупной термохалинной циркуляции океана. Эта циркуляция в сочетании с теплом солнца приводит к испарению воды, оставляя соль позади.
Ленан Чжан, научный сотрудник Лаборатории устройств MIT, объясняет:
Когда морская вода контактирует с воздухом, солнечный свет приводит к испарению воды. Как только вода покидает поверхность, соль остается. И чем выше концентрация соли, тем плотнее жидкость, и эта более тяжелая вода стремится течь вниз.
Имитируя это явление шириной в километр в небольшой коробке, мы можем использовать эту особенность для удаления соли.
Как это работает
Ученые использовали небольшую тонкую коробку, покрытую темным материалом, который эффективно поглощает солнечное тепло. Внутри коробка разделена на верхнюю и нижнюю секции. Вода может протекать через верхнюю половину, где потолок выложен испарительным слоем, который использует солнечное тепло для нагрева и испарения любой воды, находящейся в прямом контакте. Затем водяной пар направляется в нижнюю половину коробки, где конденсирующий слой охлаждает пар до чистой питьевой воды.
Исследователи установили всю коробку под наклоном внутри более крупной пустой емкости, затем прикрепили трубку от верхней половины коробки вниз через дно емкости и поместили емкость в соленую воду. Вода естественным образом поднимается по трубке и попадает в коробку, где наклон коробки в сочетании с тепловой энергией солнца заставляет воду закручиваться при протекании. Небольшие водовороты помогают привести воду в контакт с верхним испарительным слоем, одновременно препятствуя осаждению и засорению соли.
Другие команды в настоящее время тестируют пассивные солнечные опреснительные концепции, но исследователи MIT говорят, что их новая система имеет более высокие показатели производства воды и удаления соли.
Они утверждают, что если систему увеличить до размеров небольшого чемодана, она сможет производить около 4–6 литров питьевой воды в час и прослужит несколько лет до необходимости замены деталей. При таком масштабе и производительности система сможет производить питьевую воду со скоростью и по цене, более дешевой, чем водопроводная.
Увеличенное устройство сможет пассивно производить достаточное количество питьевой воды для удовлетворения ежедневных потребностей небольшой семьи. Оно также может снабжать отдаленные прибрежные сообщества, расположенные недалеко от морской воды.
Что вы думаете об этой опреснительной установке на солнечной энергии? Как вы думаете, сможет ли она теоретически помочь жителям Луизианы, чья питьевая вода находится под угрозой из-за морской воды из Мексиканского залива, которая из-за засухи проникает в реку Миссисипи? Сообщите нам в комментариях ниже.
Читайте также: Солнечная энергетика США набирает обороты — вот новые данные
Фото: MIT
Если вы подумываете о переходе на солнечные батареи, всегда полезно получить предложения от нескольких установщиков. Чтобы найти надежного и проверенного установщика солнечных батарей рядом с вами, предлагающего конкурентоспособные цены, ознакомьтесь с EnergySage — бесплатным сервисом, который позволяет легко перейти на солнечные батареи. У них есть сотни проверенных установщиков солнечных батарей, конкурирующих за ваш бизнес, что гарантирует вам высококачественные решения и экономию 20–30% по сравнению с самостоятельной установкой. Кроме того, сервис бесплатен, и вы не будете получать звонки от продавцов, пока не выберете установщика и не поделитесь с ним своим номером телефона.
Ваши персонализированные предложения по солнечным батареям легко сравнивать онлайн, и вы получите доступ к непредвзятым консультантам по солнечной энергии, которые помогут вам на каждом этапе. Начните здесь. –реклама*