Energia słoneczna może ułatwić dostarczanie czystej wody pitnej

Najnowsze innowacje technologiczne mogą pomóc milionom ludzi na całym świecie uzyskać dostęp do czystej wody pitnej.

Naukowcy z MIT i Shanghai Jiao Tong University w Chinach Opracowaliśmy urządzenie odsalające zasilane energią słoneczną, które zapobiega gromadzeniu się soli. Jest wystarczająco tani w produkcji i może zapewnić rodzinie ciągłą wodę pitną za jedyne 4 dolary.

„Dopóki nie uwolni nowych źródeł wody, światu będzie brakować 40 procent wody, której potrzebuje, aby osiągnąć równowagę do 2030 r.” Antoine Walter, gospodarz Nie marnuj wody podcast, powiedział Lifewire w e-mailowym wywiadzie. „Właściwie niewiele technologii umożliwia nam wytwarzanie wody pitnej „po wyjęciu z pudełka”: odsalanie ma swoje wady, a nowe technologie, takie jak wytwarzanie wody atmosferycznej, wciąż muszą być skalowane w górę."

Słonecznie

Wiele solarnych systemów odsalania wykorzystuje knot do odprowadzania zasolonej wody przez urządzenie, ale te knoty są podatne na gromadzenie się soli i trudno je wyczyścić. Zespół MIT skupił się na opracowaniu systemu bez knotów.

Rezultatem jest system warstwowy, z ciemnym materiałem u góry pochłaniającym ciepło słoneczne, a następnie cienką warstwą woda nad perforowaną warstwą materiału, siedzącą na głębokim zbiorniku słonej wody, takim jak zbiornik lub staw. Przy średnicy 2,5 milimetra otwory te można łatwo wykonać za pomocą powszechnie dostępnych strumieni wodnych.

„Odbyło się wiele demonstracji naprawdę wysokowydajnych, odrzucających sól, opartych na energii słonecznej projektów parowania różnych urządzeń” – powiedziała profesor Evelyn Wang z MIT w komunikacie prasowym. „Wyzwaniem był problem zanieczyszczania solą, którym ludzie tak naprawdę nie zajęli się. Widzimy więc te bardzo atrakcyjne liczby dotyczące wydajności, ale często są one ograniczone ze względu na długowieczność. Z biegiem czasu wszystko będzie fajnie.”

Przełożenie koncepcji zespołu na działające urządzenia komercyjne powinno być możliwe w ciągu kilku lat. Pierwsze zastosowania prawdopodobnie zapewnią bezpieczną wodę w odległych lokalizacjach poza siecią lub pomoc w przypadku klęsk żywiołowych po huraganach, trzęsieniach ziemi lub innych zakłóceniach normalnych dostaw wody.

„Myślę, że prawdziwą szansą jest rozwijający się świat” – powiedział Wang. „Myślę, że właśnie tam jest najbardziej prawdopodobny wpływ w najbliższym czasie ze względu na prostotę projektu”. Ale, dodaje, „jeśli naprawdę chcemy aby go tam rozpowszechnić, musimy również współpracować z użytkownikami końcowymi, aby naprawdę móc zaadaptować sposób, w jaki go projektujemy, tak aby byli gotowi do użycia to."

Spragniony świat

W wielu krajach istnieje pilne zapotrzebowanie na wodę pitną. Ponad miliard ludzi nie ma dostępu do wody, a 2,7 miliarda doświadcza niedoboru wody, według non-profit World Wildlife Fund.

Jedną z innowacji, która może pomóc w zapewnieniu większej ilości wody pitnej, jest odwrócona osmoza, proces oczyszczania wody, który wykorzystuje częściowo przepuszczalną membranę. Gerald Joseph McAdams Kauffman, dyrektor i profesor nadzwyczajny na University of Delaware Water Resources Center, powiedział w e-mailu. Metoda jest energochłonna, ale problem ten można zrekompensować za pomocą taniej energii słonecznej i wiatrowej wzniesionej na terenie oczyszczalni.

„Będziemy również potrzebować innowacji w dezynfekcji wody pitnej, aby usunąć bakterie i patogeny, aby zastąpić stosowane chlorowanie skutecznie od stulecia i wyeliminował plagi cholery i błonicy, ale można go zastąpić bezpiecznym, zasilanym energią słoneczną światłem UV” dodany.

Innowacje są również potrzebne do eliminacji zanieczyszczeń w wodzie pitnej, Amy Dindal, dyrektor ds. badań i rozwoju środowiska w Battelle Memorial Institute, powiedział w e-mailu.

Powiedziała, że ​​istniejące instalacje wody pitnej wykorzystują metody uzdatniania, które usuwają substancje per- i polifluoroalkilowe (PFAS) PFAS z wody pitnej. Ale te metody przetwarzania generują również wtórny strumień odpadów.

„Nowa technologia regeneracji metod uzdatniania na miejscu, taka jak system GAC RENEW firmy Battelle, wydłuży żywotność systemów uzdatniania wody i zmniejszenia całkowitego kosztu posiadania obiektów obsługujących systemy uzdatniania wody pitnej”, Dindal powiedział.

Dobrym pierwszym krokiem w zapobieganiu niedoborom wody byłoby zaprzestanie utraty 136 bilionów litrów wody rocznie z powodu przecieków w sieci, powiedział Walter.

„Cyfryzacja sieci i narzędzia do wykrywania wycieków, takie jak radar, związane z nowymi podejściami do sieci zarządzanie może rzeczywiście uratować świat 37 miliardów dolarów rocznie, po prostu rozwiązując nisko wiszące owoce”, on dodany.