Представлена солнечная дистилляционная установка

Прочитано: 116 раз(а)


Солнечная дистилляционная установка может очищать рассол из установок обратного осмоса с соленостью более 10 процентов, а также воду, взятую непосредственно из Красного моря. Эта технология обеспечивает удвоение производительности пресной воды по сравнению с существующими солнечными дистилляторами, не допускающими использование соли.

Вдохновленный плавающим солнечным фото из фильма «Жизнь Пи», профессор KAUST Цяоцян Ган разработал несколько наноматериалов и процессов термоизоляции, чтобы улучшить испарение солоноватой воды в чистый пар. В 2016 году он запустил стартап Sunny Clean Water, который производит недорогие надувные дистилляторы, способные производить 10–20 литров пресной воды в день.

В 2021 году Ган присоединился к KAUST и объединился с другим профессором KAUST Ю Ханом и исследователем Кайджи Янг, чтобы повысить эффективность отказа от соли — стратегии, в которой используются такие методы, как гидрофобные поверхности или конвекция жидкости для ограничения накопления минералов.

Новый испаритель команды представляет собой пластиковый куб сантиметрового размера, который содержит несколько мембран из стекловолокна — тонких материалов, обычно используемых для фильтрации. Горизонтально ориентированная мембрана, покрытая углеродными нанотрубками, действует как светопоглощающий слой на верхней поверхности куба. Под ним ряд вертикально ориентированных мембран, или «мостов массопереноса», отделяют поглотитель солнечной энергии от основной массы соленой воды.

Однако когда дело доходит до очистки морской воды, Ган признает, что даже его устройства имеют ограничения. «Со временем вы всегда будете видеть накопление соли на поглощающем солнечный свет материале — накопленная соль отражает солнечный свет и ухудшает работу дистиллятора», — говорит он.

Ян, придумавший дизайн, объясняет, что мосты содержат гидрофильные микроканалы, которые впитывают морскую воду в верхний солнечный слой для дистилляции в пар. А когда накопление солей достигает порога, те же самые микроканалы переносят рассол обратно в морскую воду за счет капиллярного действия градиентов концентрации.

Приподнятые мосты позволяют проводящему теплу, возникающему при обратном потоке соли, поступать в солнечный дистиллятор, повышая эффективность испарения. «Другие испарители могут обеспечить хорошее отделение соли, но с коротким процессом обратного потока происходит много потерь тепловой энергии, что влияет на скорость производства воды», — говорит Ян.

«Преимущество нашей системы заключается в том, что она может найти компромисс между отказом от соли и образованием воды».

Испытания как в закрытых лабораториях, так и на открытых полевых станциях показали, что солнечный дистиллятор может удовлетворить потребность в питьевой воде двух человек в день, при ориентировочной стоимости сырья в 50 долларов США за квадратный метр.

«Мы можем масштабироваться до более крупной архитектуры, собирая кубы вместе», — говорит Хан. «Поскольку это устройство обеспечивает длительную работу без какого-либо обслуживания, мы готовимся к коммерциализации».

Представлена солнечная дистилляционная установка



Новости партнеров