Материалы портала «Научная Россия»

Очиститель воды на солнечной энергии на порядок дешевле и вчетверо быстрее обычных

Очиститель воды на солнечной энергии на порядок дешевле и вчетверо быстрее обычных
Новое устройство делается из очень дешевых материалов, что позволит в бедных странах решать на месте проблему нехватки питьевой воды.

Недостаток питьевой воды — одна из важнейших проблем на земном шаре, пусть в Европе она еще не ощущается как настолько острая. Киаокиан Ган (Qiaoqiang Gan), инженер из Университета штата Нью-Йорк и его коллеги разработали опреснитель на солнечной энергии, для которого расходные материалы стоят всего $2 за квадратный метр.

«Это позволит людям получать самостоятельно чистую воду, так же, как они получают электроэнергию от солнечных панелей на крыше дома», — сказал Лю. Скорость опреснения имеет большое значение — ныне существующие устройства должны иметь площадь не менее 6 м2, чтобы снабжать одного человека достаточным объемом питьевой воды в течение дня. Проблема в гигантских потерях энергии на нагревание воды.

Поэтому в последние годы использовались два подхода к повышению эффективности — либо нагревать только верхний слой воды, либо использовать наноматериалы, чтобы эффективнее собирать солнечную энергию. Второе технически предпочтительнее, зато на порядки дороже — наноматериалы стоят сотни долларов за грамм, и в развивающихся странах некому потратить такие деньги на опреснение для всех.

В новом устройство три основных компонента: во-первых, богатая клетчаткой бумага (вроде той, из которой делают деньги), покрытая черных слоем углерода (это дешевый порошок, остающийся после неполного сгорания нефти или дегтя).

Во-вторых, брусок пеноплистирола (из этого материала делают одноразовые стаканчики для кофе), разрезанный на 25 слегка соединенных частей. все они плавают на поверхности грязной воды, чтобы предотвратить перегревание воды под солнечными лучами. Эти секции покрыты вышеупомянутой бумагой, края которой опущены в воду. Соответственно, вода в силу капиллярного эффекта поднимается по бумаге вверх и там испаряется.

В-третьих, наконец, это акриловое покрытие, которое собирает испаряющуюся воду. Отсюда вода попадает в емкость для чистой воды.

Ганн и его коллеги утверждают, что установка на 88% эффективнее собирает и передает в воду солнечную энергию. В результате аппарат площадью 1 м2 дает 1 литр воды в час. Ныне распространенным коммерческим аппаратам нужно 4 часа для того же результата.

Что особенно важно — устройство очень дешево. По оценкам Гана, на 1 м2 нужно примерно $1,6 — сравните с $200 долларами для устройств, использующих линзы для фокусировки солнечных лучей. Семье из четырех человек достаточно потратить около $5 долларов, чтобы иметь минимально необходимый объем чистой воды.

[Иллюстрация: Qiaoqiang Gan, SUNY Buffalo]

вода очищение

Назад

Социальные сети

Комментарии

Авторизуйтесь, чтобы оставить комментарий