Дешевый опреснитель морской воды на солнечной энергии создан учеными MIT

Инженеры MIT вместе с коллегами из Шанхайского университета разработали устройство для опреснения воды на солнечной энергии, не потребляющее дополнительных ресурсов и производящее 5,7 литра свежей воды в час при использовании солнечных модулей площадью 1 м2. Такие системы, по мнению разработчиков, можно будет задействовать в неэлектрифицированных прибрежных районах для обеспечения местных жителей дешевой и качественной питьевой водой.

Инновационный девайс представляет собой многослойную систему плоских солнечных испарителей и конденсаторов, установленных вертикально и закрытых сверху прозрачным аэрогелем, выполняющим функцию изолирующего материала.

Ключевой фактор энергоэффективности системы обеспечивается тем, что выработанное на каждом этапе технологического процесса тепло накапливается, а не теряется, и на демонстрационном прототипе команда инженеров показала конверсию солнечного света в энергию для выпаривания воды на уровне 385%.

Многослойная система испарения и конденсации похожа на систему дистилляции спирта. Плоские панели абсорбируют тепло и переносят его в слой воды, которая при нагревании начинает испаряться. Затем эта вода конденсируется на следующей панели, куда передается и накопленное тепло.

«При конденсации воды энергия высвобождается как тепло, которое можно использовать для выпаривания воды на следующем этапе»,- поясняет профессор Ван.

Каждый новый уровень конденсации улучшает качество питьевой воды, однако и увеличивает стоимость всей системы, и разработчики выбрали в качестве золотой середины десятиступенчатую систему опреснения. С одного квадратного метра солнечной установки за час было получено 5.78 литра воды, полностью соответствующей стандартам питьевой воды.

Достигнутый показатель производительности в два с лишним раза выше, чем у всех применяемых сегодня пассивных систем опреснения. Теоретически, при совершенствовании системы ее эффективность можно поднять с 385% до 700% или даже 800%, уверяют ученые.

В отличие от других опреснительных систем, новая установка не накапливает соль. По словам исследователей, все солевые растворы будут просто вымываться ночью через впитывающий материал обратно в морскую воду. Также, ее дополнительным достоинством служит возможность изготовления из недорогих, легкодоступных материалов.

Самым дорогостоящим компонентом прототипа является слой прозрачного аэрогеля, используемого в качестве изолятора, но команда предлагает использовать для этих целей другие менее дорогие материалы (сам аэрогель сделан из дешевого кремнезема, но для его изготовления требуется специальное сушильное оборудование).

Одним из возможных применений могут служить плавучие панели, размещаемые на поверхности водохранилищ. Они будут полностью автономными и обеспечат доставку пресной воды по трубам на берег в солнечную погоду. Другие системы могут быть спроектированы для обслуживания отдельных домохозяйств. По оценкам ученых, установка с солнечным коллектором площадью 1 м2 сможет обеспечивать суточный объем воды для одного человека, а при запуске в серию, устройство, обеспечивающее потребности одной семьи, будет стоить около 100 долларов.

Источник: https://ecotechnica.com.ua/

Share on Facebook

Tweet

Follow us