Ученые создали устройство, которое в сутки из морской воды производит 20 литров питьевой

Исследователи из Университета Ватерлоо разработали энергоэффективное устройство для опреснения, использующее энергию солнца для производства чистой питьевой воды из морской воды. Этот инновационный подход мог бы обеспечить устойчивое решение глобального водного кризиса, особенно для прибрежных и островных государств, у которых не хватает пресной воды.

• Для чего вообще нужен клей: ученые скрепили металл и дерево с помощью… звука

Детали

Новая технология, имитирующая круговорот воды в природе, может революционизировать опреснение, предложив экономически эффективную и экологическую альтернативу традиционным методам.

Потребность в пресной воде актуальна как никогда, поскольку примерно 2,2 миллиарда человек во всем мире не имеют доступа к чистой питьевой воде. Быстрый рост и увеличение потребления воды усиливают давление на прибрежные и островные страны, где опреснение стало жизненно важным процессом.

Согласно Отчету ООН о развитии водных ресурсов в мире за 2024 год, спрос на новые технологии, которые могут эффективно генерировать пресную воду, как никогда был высок.

Традиционные системы опреснения, которые полагаются на проталкивание морской воды через мембраны для отделения соли, энергоемки и склонны к операционным проблемам. Накопление соли на поверхности устройства часто засоряет систему, требующую частого обслуживания, что нарушает непрерывную работу.

Однако исследователи из Университета Ватерлоо обнаружили инновационное решение. Вдохновленные природой, они разработали опреснитель на солнечных батареях, имитирующий то, как деревья естественным образом транспортируют воду от корней к листьям.

Новое устройство эффективно испаряет и конденсирует воду в замкнутой системе, устраняя накопление соли и значительно улучшая экологичность процесса. В отличие от традиционных систем, требующих постоянной очистки, эта новая технология обеспечивает постоянное опреснение без перерывов.

Используя современные материалы, система может преобразовывать 93 процента солнечного света в подходящую для использования энергию, что значительно улучшает текущие технологии опреснения. Такая высокая эффективность позволяет устройству производить около 20 литров пресной воды на квадратный метр ежедневно.

Ученые использовали в опреснителе никелевую пену, покрытую ведущим полимером, и термочувствительные частицы пыльцы. Эти материалы поглощают солнечный свет по всему солнечному диапазону, превращая его в тепло. Тонкий слой морской воды на поверхности полимера нагревается и двигается вверх, подобно капиллярному действию, наблюдаемому у деревьев.

Когда вода испаряется, соль переносится на нижний слой устройства, эффективно предотвращая засор. Этот механизм самоочистки напоминает систему обратной промывки бассейна, позволяющую устройству работать непрерывно без обслуживания.

Помимо энергоэффективности устройство также портативное, что делает его идеальным решением для регионов, где не хватает пресной воды. Исследователи считают, что их система может кардинально изменить ситуацию в районах с ограниченной инфраструктурой и ресурсами доступа к пресной воде.

В будущем ученые планируют создать больший прототип, чтобы опробовать технологию в море и оценить ее потенциал для масштабирования.

Ранее совместный европейско-японский космический корабль совершил ближайший пролет мимо Меркурия в истории, предложив новые снимки каменистой поверхности загадочной планеты.