Итальянские инженеры предлагают опреснять морскую воду солнечной энергией

Итальянские инженеры предлагают опреснять морскую воду солнечной энергией

По оценкам ФАО, к 2025 году почти 2 миллиарда жителей Земли будут испытывать дефицит чистой питьевой воды для удовлетворения своих повседневных потребностей.

Одним из возможных решений этой проблемы может стать опреснение морской воды. Конечно, водоснабжение за счет опреснения достаточно энергозатратное предприятие, поскольку на такую подачу воды тратится в 10 тысяч раз энергии больше, чем на простую перекачку и очистку речной или скважинной воды. Поэтому ученые решили удешевить процесс удаления из воды растворённых в ней солей за счет подключения солнечной энергии.

Изучением данного вопроса занялась команда инженеров из факультета энергетики Туринского политехнического университета, Италия. Ими был разработан промышленный прототип солнечного дистиллятора для опреснения морской воды устойчивым и недорогим способом. Такие технологии уже предлагались в прошлом, но по сравнению с предыдущими решениями, инновация от итальянских исследователей фактически способна удвоить полезный выход – в данном случае питьевой воды.

Принцип работы предложенного устройства очень прост – за основу взят растительный механизм транспирации, т.е. процесс движения воды по стволу и её испарение через наружные органы растения, такие как листья, стебли и цветы.

Итак, инженеры из Турина создали из недорогостоящего пористого материала плавающее устройство — по сути, губку из двух гидрофильных слоев, которая «впитывает» морскую воду, обходясь при этом без дорогостоящих громоздких насосов. Собранная морская вода нагревается солнечной энергией, и под воздействием тепла начинается процесс отделения соли и испарения воды. Верхний слой тут поглощает испаряющуюся очищенную воду, а чтобы соленый осадок и чистая питьевая вода не смешивались, между двумя впитывающими слоями вставлена полупроницаемая мембрана.

Проект, разработанный командой Политехнического университета Турина, основан на спонтанных процессах, происходящих без помощи вспомогательного оборудования, и поэтому может быть назван пассивной технологией. Все это делает устройство по своей сути недорогим и простым в установке, а также привлекательным для населения прибрежных территорий, как правило, страдающих от нехватки питьевых ресурсов. Еще предлагается оснастить такими опреснителями плавучие огороды и поливать этой водой овощи и фрукты, что особенно целесообразно для густонаселенных пунктов.

Единственным известным недостатком пассивных технологий дистилляции считалась их низкая энергоэффективность по сравнению. Однако туринские ученые подошли к этому препятствию творчески. Свои последние усилия они сосредоточили на том, как максимизировать поглощение солнечной энергии, и, в результате, им удалось достичь рекордных значений производительности — до 20 литров питьевой воды в день на квадратный метр акватории, подвергающийся воздействию солнца.

После того, как опытный образец солнечного опреснителя был успешно протестирован в морских водах – в Лигурианском море, авторы разработки ищут возможных промышленных партнеров, чтобы запустить свой технопродукт в широкое производство и сделать его более долговечным, масштабируемым и универсальным.