Подпишитесь
Дом

Опреснение воды с помощью солнечной энергии

Ученые разработали новый недорогой способ для опреснения морской воды с эффективным использованием солнечной энергии.

Опреснение воды с помощью солнечной энергии

К 2025 году почти 2 миллиарда человек могут лишены достаточного количества питьевой воды для удовлетворения своих ежедневных потребностей. Одним из возможных решений этой проблемы является опреснение, а именно обработка морской воды, с целью сделать ее пригодной для питья. Однако удаление соли из морской воды требует от 10 до 1000 раз больше энергии, чем традиционные методы получения пресной воды, а именно откачка воды из рек или скважин.

Солнечное опреснение морской воды


Руководствуясь этой проблемой, команда инженеров из Политехническом университета в Турине разработала новый недорогой способ для опреснения морской воды с эффективным использованием солнечной энергии. По сравнению с предыдущими решениями эта технология на самом деле способна удвоить количество воды, выделяемой при использовании солнечной энергии, и ее эффективность может быть увеличина в ближайшем будущем. Группа молодых исследователей, недавно опубликовавших эти результаты в престижном журнале Nature Sustainability,  - Элиодоро Кьяваццо, Маттео Морчиано, Франчески Виглино, Маттео Фазано и Пьетро Асинари.

Принцип работы предлагаемой технологии очень прост: «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. Собранная морская вода нагревается солнечной энергией, при этом происходит отделение соли от испаряющейся воды. Этому процессу могут способствовать мембраны, вставленные между загрязненной и питьевой водой, чтобы избежать их смешивания, подобно некоторым растениям, способным выжить в морской среде, например, в мангровых зарослях », - объясняют Маттео Фазано и Маттео Морчиано.

В то время как обычные «активные» технологии опреснения требуют дорогостоящих механических или электрических компонентов (таких как насосы и / или системы управления ), специализированных техников для монтажа и обслуживания, подход опреснения, предложенный командой из Турина, основан на процессах, происходящих без помощь вспомогательного оборудования и поэтому может быть назван «пассивным» технологией. Все это делает новое устройство недорогим и простым в установке и ремонте. Эти особенности  привлекательны в прибрежных районах, которые страдают от хронической нехватки питьевой воды и обделены централизованной инфраструктурой и инвестициями.

Опреснение воды с помощью солнечной энергии
 
До настоящего времени общеизвестным недостатком «пассивных» технологий опреснения воды была низкая энергоэффективность по сравнению с «активными». Исследователи из Политехнического университета Турина  подошли к этом с творчеством: «В то время как предыдущие исследования были сосредоточены на том, как максимизировать поглощение солнечной энергии, мы переключили внимание на более эффективное управление поглощенной солнечной тепловой энергией. Таким образом, мы смогли достичь рекордных значений производительности: до 20 литров питьевой воды в день на квадратный метр.

Причиной увеличения производительности является «рециркуляция» солнечного тепла в нескольких каскадных процессах испарения в соответствии с философией «делать больше с меньшими затратами». Технологии, основанные на этом процессе, обычно называют «мультиэффектом», и здесь мы приводим первое доказательство того, что эта стратегия может быть очень эффективной и для «пассивных» технологий опреснения».

После разработки прототипа в течение более двух лет и испытания его непосредственно на Лигурийском море (Варацце, Италия) инженеры утверждают, что эта технология может быть применена в изолированных прибрежных районах с недостатком питьевой воды, но с избытком солнечной энергии, особенно в развивающихся странах. Кроме того, технология особенно подходит для обеспечения безопасной и недорогой питьевой водой в чрезвычайных ситуациях, например, в районах, пострадавших от наводнений или цунами. Дальнейшее применение этой технологии - плавучие сады для производства продуктов питания, интересный вариант, особенно в перенаселенных районах.

Исследователи, которые продолжают работать над этой проблемой, сейчас ищут возможных партнеров, чтобы сделать прототип более долговечным, масштабируемым и универсальным. Например, инженерные версии устройства могут использоваться в прибрежных районах, где чрезмерная эксплуатация подземных вод вызывает проникновение соленой воды в пресноводные водоносные горизонты.  опубликовано econet.ru  

Подписывайтесь на наш канал Яндекс Дзен!

Если у вас возникли вопросы по этой теме, задайте их специалистам и читателям нашего проекта здесь.

P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление - мы вместе изменяем мир! © econet

Источник: https://econet.ru/

Комментарии (Всего: 0)

    Добавить комментарий

    Самое тяжкое бремя, которое ложится на плечи ребенка, — это непрожитая жизнь его родителей. Карл Густав Юнг
    Что-то интересное
    Больше материалов
    Больше материалов