Vědci z University of South Australia nyní představili cenově dostupnou technologii přípravy pitné vody, kterou by mohly využít miliony lidí. Použili totiž jen levné a udržitelné materiály a sluneční záření. Své poznatky publikovali v časopise Solar RRL.

Sladká voda je na Zemi zastoupena necelými třemi procenty. V mnoha oblastech se kvůli změně klimatu, znečištění a měnícího se populačního vzorce stává tento zdroj ještě vzácnější, než byl doposud. V současné době žije v oblastech, kde je voda vzácná, 1,42 miliardy lidí (včetně 450 milionů dětí). V budoucnu navíc můžeme čekat nárůst těchto čísel.

Australský tým vědců zdokonalil techniku získávání pitné vody z vody mořské, brakické nebo kontaminované. Použili při tom vysoce účinný solární odpařovací systém, který z jednoho metru čtverečného zdrojové vody vyrobil dostatek pitné vody pro čtyřčlennou rodinu. Podle vedoucího týmu jde o mnohem efektivnější techniku, než jaká byla používána dosud.

Základ tohoto nového systému tvoří vysoce účinná fototermální struktura, která na povrchu vodní hladiny přeměňuje sluneční záření na teplo. Všechna přeměněná energie je při tom soustředěna přímo na hladinu zdrojové vody. Dochází tak k rychlému odpařování svrchní vrstvy kapaliny.

V předchozích systémech docházelo ke zbytečným ztrátám energie do okolí vodní hladiny. „Vyvinuli jsme techniku, která nejen předchází ztrátám solární energie, ale zároveň čerpá další energii z vody a okolního prostředí,“ dodává Haolan Xu, vedoucí studie. Odpařovacímu systému k tomu dopomáhá i jeho jedinečná 3-D struktura tvaru ploutve, podobná chladiči.

V tomto chladiči je přebytečné teplo přesouváno z horních ploch výparníku, teplo je distribuováno na povrch žebra pro odpařování vody. Tímto způsobem je horní odpařovací povrch ochlazován a ztráty energie během solárního odpařování jsou minimální. Technika chladiče je dána tím, že všechny povrchy odpařovacího systému zůstávají na nižší teplotě, než má okolní voda a vzduch. Tím pádem proudí energie z vnějšího prostředí s vyšší energií do odpařovacího systému s nižší energií.

Jedná se jedinečnou techniku, kdy je během odpařování zároveň extrahována energie z vody a opět používána k dalšímu odpařování. Proces je proto vysoce účinný a je schopný produkovat 10 až 20 litrů pitné vody na metr čtverečný na jeden den.

Systém není jen účinný, ale i cenově dostupný. Je sestaven výhradně z jednoduchých materiálů denní potřeby, které jsou levné, udržitelné a snadno dostupné. Jedinou výjimku tvoří fototermální materiály, ale i ty jsou velmi jednoduché a málo nákladné. Zároveň lze systém velmi snadno udržovat, protože konstrukce fototermální struktury zabraňuje hromadění solí a dalších nečistot na povrchu odpařovacího systému.

Výše zmíněné výhody dělají z tohoto systému možné řešení pro potřebné komunity žijící v oblastech bez rozvinuté infrastruktury.

Australský tým se v současné době zabývá i dalším využitím této technologie, kterým by mohlo být např. čištění odpadních vod v průmyslových provozech.

Originální studie: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/solr.202100053

Zdroj: ScienceDaily

Obrázek: Daria Shevtsova via Pexels