Исследователи из Рочестерского университета (США) представили инновационную технологию солнечно‑термического опреснения воды — она позволяет получать пресную воду из морской, используя только энергию солнца, и решает ключевую экологическую проблему существующих опреснительных установок: образование токсичных отходов.
Около 2,2 млн человек в мире не имеют доступа к безопасной питьевой воде. Прибрежные города полагаются на промышленные опреснительные системы, но у них есть серьезные недостатки: они потребляют много электроэнергии, требуют химической обработки воды и сбрасывают в океаны огромные объемы сверхконцентрированного рассола. Этот рассол губителен для морских обитателей.
Новая разработка предлагает экологичную альтернативу. В ее основе — солнечная панель из черного металла, обработанного сверхбыстрыми фемтосекундными лазерами. Благодаря такой обработке поверхность становится суперсветопоглощающей и хорошо притягивает воду. Когда солнечный свет попадает на панель, вода быстро испаряется, а пресный конденсат можно собрать.
Ключевая особенность технологии — способность самоочищаться. Ученые настроили микроканавки на поверхности металла так, чтобы при испарении воды соли естественным образом выталкивались в пассивную зону по краям панели. Это предотвращает образование накипи и позволяет устройству работать непрерывно.
Система успешно прошла испытания на образцах воды из Тихого, Атлантического и Индийского океанов. В рамках сопутствующего исследования команда усовершенствовала технологию: в лазерные канавки на металле внедрили наночастицы гидротитаната. С их помощью удалось извлечь около 50% доступного лития из образцов воды Большого Соленого озера.
Добыча лития из недр земли оказалась очень энергозатратным и вредным для окружающей среды процессом, поэтому извлечение лития непосредственно из морской воды может стать очень перспективным направлением в будущем.
Технология масштабируема и может одновременно решить две задачи: улучшить доступ к питьевой воде и создать устойчивые цепочки поставок важных полезных ископаемых.
Ранее Наука Mail рассказывала, что ученые разработали технологию получения водорода прямо из морской воды.
