Vedci predstavujú lacný systém odsoľovania na solárny pohon

Odsoľovanie bez elektriny

Podľa odhadov až dve tretiny ľudstva trpia nedostatkom vody a mnohé rozvojové krajiny okrem toho tiež čelia nestabilným dodávkam elektriny. Rozsiahly výskum sa preto zameriava na odsoľovanie morskej vody iba pomocou slnečného žiarenia. Systémy tohto druhu však často narážajú na problém so zanesením soľou, čím sa zvyšujú náklady na ich prevádzku.

Riešenie vo vedeckom časopise Nature Communications predstavujú vedci z Massachusettského technologického inštitútu (ďalej MIT – pozn. red.), ktorí vyvinuli systém odsoľovania s využitím solárnej energie, ktorý je efektívnejší a menej nákladný ako predchádzajúce metódy tohto typu. Proces by mohol slúžiť aj na čistenie kontaminovanej odpadovej vody alebo na výrobu pary na sterilizáciu lekárskych nástrojov, všetko len za pomoci slnečného žiarenia.

Metóda predchádza hromadeniu soli

Profesorka Evelyn Wang vysvetľuje, že navrhnutých už bolo množstvo vysoko výkonných odparovacích zariadení na slnečný pohon, ktoré vypudzujú soľ. Problém však predstavovalo hromadenie soli a hoci mali zariadenia skvelý výkon, ich životnosť bola často obmedzená.

Mnohé pokusy o solárne odsoľovacie systémy sa zakladali na súčiastke podobnej knôtu, ktorý nasáva slanú vodu cez zariadenie. Tieto knôty sú však citlivé na hromadenie soli a relatívne ťažko sa čistia. Tím z MIT sa preto pre zmenu zameral na vývoj systému bez sacieho materiálu.  

Výsledkom ich úsilia je viacvrstvový systém pokrytý tmavým materiálom, ktorý absorbuje slnečné teplo, pod ktorým sa skrýva tenká vrstva vody nad perforovanou vrstvou z polyuretánu, ktorý pokrýva hlbokú nádrž so slanou vodou.

Otvory v perforovanom materiáli majú priemer 2,5 milimetra, čo je dostatok nato, aby prebiehala prirodzená cirkulácia medzi teplejšou hornou vrstvou vody a chladnejšou nádržou pod ňou. Týmto spôsobom sa soľ prirodzene premiestňuje z tenkej vrchnej vrstvy do oveľa väčšieho objemu vody pod ňou, kde sa zriedi a ďalej nepredstavuje problém.

Vďaka tomu systém dosahuje vysoký výkon a zároveň predchádza hromadeniu soli. Prúdenie, ktoré poháňa proces odsoľovania, funguje na rovnakom princípe, ako keď horúci vzduch stúpa a studený klesá. V uzavretej vrstve vody dochádza na samom vrchu k odparovaniu.

Kvôli soli je hustota vody na povrchu vyššia a voda naspodku má hustotu nižšiu. Prirodzenou hnacou silou procesu je, že vyššia hustota v hornej časti núti slaný roztok klesať. Vodu odparenú z hornej časti systému je potom možné zhromažďovať na kondenzačnom povrchu, čím sa získa čistá sladká voda.

© PROPERTY & ENVIRONMENT s. r. o. Autorské práva sú vyhradené a vykonáva ich vydavateľ.