Zonne-energie kan het verstrekken van schoon drinkwater gemakkelijker maken

Recente technologische innovaties zouden miljoenen mensen wereldwijd kunnen helpen toegang te krijgen tot schoon drinkwater.

Onderzoekers van het MIT en de Shanghai Jiao Tong University in China heeft ontwikkeld een ontziltingsapparaat op zonne-energie dat zoutophoping vermijdt. Het is goedkoop genoeg om te produceren en kan een gezin voor slechts $ 4 van continu drinkwater voorzien.

"Tenzij het nieuwe waterbronnen ontketent, zal de wereld 40 procent van het water missen dat het nodig heeft om tegen 2030 een evenwicht te vinden", Antoine Walter, gastheer van de

Verspil geen water podcast, vertelde Lifewire in een e-mailinterview. "Eigenlijk zijn er maar weinig technologieën die ons in staat stellen om tegenwoordig 'out of the box' drinkwater te maken: ontzilting komt met zijn nadelen, en opkomende technologieën zoals atmosferische watergeneratie moeten nog steeds opschalen omhoog."

Zonne-energie

Veel zonne-ontziltingssystemen vertrouwen op een lont om het zoute water door het apparaat te trekken, maar deze lonten zijn kwetsbaar voor zoutophoping en moeilijk schoon te maken. Het MIT-team richtte zich in plaats daarvan op het ontwikkelen van een lontvrij systeem.

Het resultaat is een gelaagd systeem, met donker materiaal aan de bovenkant om de zonnewarmte op te nemen, en vervolgens een dunne laag water boven een geperforeerde laag materiaal, bovenop een diep reservoir van het zoute water zoals een tank of een vijver. Met een diameter van 2,5 millimeter kunnen deze gaten eenvoudig worden gemaakt met algemeen beschikbare waterjets.

"Er zijn veel demonstraties geweest van echt goed presterende, zoutafstotende, op zonne-energie gebaseerde verdampingsontwerpen van verschillende apparaten", zei MIT-professor Evelyn Wang in het persbericht. "De uitdaging was het probleem van zoutvervuiling waar mensen niet echt iets over hebben gedaan. Dus we zien deze zeer aantrekkelijke prestatiecijfers, maar ze zijn vaak beperkt vanwege de lange levensduur. Na verloop van tijd gaat het fout."

Het vertalen van het teamconcept naar werkbare commerciële devices moet binnen enkele jaren mogelijk zijn. De eerste toepassingen zullen waarschijnlijk zorgen voor veilig water op afgelegen locaties buiten het elektriciteitsnet of voor rampenbestrijding na orkanen, aardbevingen of andere verstoringen van de normale watervoorziening.

"Ik denk dat een echte kans de derde wereld is", zei Wang. "Ik denk dat daar de meest waarschijnlijke impact op korte termijn is vanwege de eenvoud van het ontwerp." Maar, voegt ze eraan toe, "als we echt willen... om het naar buiten te brengen, moeten we ook samenwerken met de eindgebruikers, om echt in staat te zijn de manier waarop we het ontwerpen over te nemen, zodat ze bereid zijn om het te gebruiken het."

Een dorstige wereld

In veel landen is er dringend behoefte aan drinkwater. Meer dan 1 miljard mensen hebben geen toegang tot water en 2,7 miljard mensen ervaren waterschaarste, volgens het non-profit Wereld Natuur Fonds.

Een innovatie die zou kunnen helpen om meer drinkwater te leveren, is omgekeerde osmose, een waterzuiveringsproces dat gebruik maakt van een gedeeltelijk permeabel membraan, Gerald Joseph McAdams Kauffman, zei de directeur en universitair hoofddocent aan het University of Delaware Water Resources Center in een e-mail. De methode is energie-intensief, maar dat probleem kan worden gecompenseerd door het gebruik van goedkope zonne- en windenergie op de voetafdruk van de zuiveringsinstallatie.

"We hebben ook innovatie nodig in de desinfectie van drinkwater om bacteriën en ziekteverwekkers te verwijderen ter vervanging van chlorering die is gebruikt al een eeuw effectief en heeft de plagen van cholera en difterie geëlimineerd, maar kan worden vervangen door veilig UV-licht op zonne-energie”, zegt hij. toegevoegd.

Ook zijn er innovaties nodig om verontreinigingen in drinkwater te elimineren, Amy Dindal, zei de directeur van milieuonderzoek en -ontwikkeling bij het Battelle Memorial Institute in een e-mail.

Bestaande drinkwaterfaciliteiten gebruiken behandelingsmethoden die per- en polyfluoralkylstoffen (PFAS) PFAS uit het drinkwater verwijderen, zei ze. Maar deze verwerkingsmethoden genereren ook een secundaire afvalstroom.

"Nieuwe technologie om de behandelingsmethoden ter plaatse te regenereren, zoals het GAC RENEW-systeem van Battelle, verlengt de levensduur van behandelingssystemen en de totale eigendomskosten verlagen voor faciliteiten die drinkwaterbehandelingssystemen exploiteren,” Dindal zei.

Een goede eerste stap om watertekorten te voorkomen, zou zijn om te stoppen met het verlies van 136 biljoen liter water per jaar door netwerklekken, zei Walter.

"Digitalisering van netwerken en lekdetectietools zoals radar in verband met nieuwe benaderingen van netwerken management zou de wereld zelfs $ 37 miljard per jaar kunnen besparen, gewoon door het laaghangende fruit op te lossen, "hij toegevoegd.