Солнечный испаритель поможет получать питьевую воду

Исследователи из Мэрилендского университета представили прототип устройства для компактной опресняющей установки. Аппарат может помочь решить проблему дефицита питьевой воды, от которой страдает около миллиарда человек.

Специалисты изготовили из дерева недорогой солнечный испаритель, сообщает eurekalert.org. Он эффективно генерирует пар с минимальной потребностью в обслуживании, объяснил адъюнкт-профессор Лянбин Ху.

Опреснение – один из способов обеспечить людей питьевой водой. Но традиционные системы слишком дорогие, чтобы использовать и обслуживать их в большинстве регионов, особенно в странах с низким уровнем доходов.

«Мы использовали технику межфазного испарения, позволяющую создавать дешевые портативные устройства, — сказал Ху. – Оборудование подходит для очистки и производства воды без подключения к магистральной электросети».

Результаты исследования представлены в Advanced Materials.

Межфазные испарители сделаны из тонких пластин, плавающих в соленой воде. Поглощая солнечное тепло верхней стороной, они непрерывно притягивают жидкость. Вода испаряется, оставляя на изделии соль. Ее накопление снижает эффективность изделия. Ху с коллегами минимизировали потребность в очистке, изготовив испаритель из липы с сохранением микронных каналов, используемых деревом для передачи воды и питательных веществ.

Ученые дополнили структуру, просверлив поперек тонкой пластины миллиметровые каналы. Затем они подвергли изделие тепловому воздействию, вызвав коксование поверхности для лучшего поглощения солнечного света, объяснил Юди Куанг, ведущий автор работы.

Система протягивала воду через сеть микронных протоков. Соль спонтанно выходила из них и по естественным отверстиям попадала в просверленные каналы, откуда возвращалась в необработанную жидкость.

«Мы успешно продемонстрировали отсутствие загрязнения поверхности в растворах с разной концентрацией соли. Эффективность генерирования пара стабильно сохранялась на уровне 75%», — сказал Куанг.

Использование дерева в качестве единственного сырья делает устройство дешевым. Специалисты отметили, что для испарителя подходят разные породы с естественными каналами. Сейчас они оптимизируют структуру системы для повышения эффективности, снижения производственных расходов и внедрения конденсатора для завершения цикла опреснения.