Соларно обезсоляване превръща морската вода в питейна — без течна саламура

 

Обезсоляването на морска вода е една от технологиите, към които светът все по-често се обръща при недостиг на питейна вода. Проблемът е, че много от днешните методи са скъпи, енергоемки и оставят след себе си концентрирана солена течност — саламура, която при връщане в морето може да увреди екосистемите. Нов подход на изследователи от университета в Рочестър предлага различна идея: слънчево обезсоляване, при което остатъчните соли не се изхвърлят като течен отпадък, а се събират в твърда форма.

Екипът, воден от проф. Чунлей Гуо от Института по оптика и Лабораторията по лазерна енергетика, описва технологията в списание Light: Science & Applications. Основата ѝ са панели от черен метал, обработен с фемтосекундни лазери. Тази обработка прави повърхността едновременно силно поглъщаща светлина и „супернамокряема“ — тя привлича и разстила тънък слой вода върху себе си. Когато слънчевата светлина нагрее активната зона, водата се изпарява и може да бъде събрана като прясна вода.

Ключовият детайл е какво се случва със солите. При много експериментални соларни системи солта се натрупва върху работната повърхност и я запушва. Това е особено сериозно при реална морска вода, защото тя не съдържа само натриев хлорид, а и съединения на магнезий и калций, които могат да образуват твърда коричка. Рочестърският екип използва лазерно оформени микрограпавини, които насочват солите към пасивни зони встрани от мястото на изпаряване.

Изследователите сравняват принципа с познатия „ефект на кафения пръстен“ — когато капка кафе изсъхне, частиците се концентрират по края. В тяхната система подобен процес премества солите извън активната зона. Така повърхността остава работеща, а остатъчните минерали могат да бъдат събрани по-късно.

Технологията е тествана с проби от Тихия, Атлантическия и Индийския океан. Според изследователите от Рочестър системата успява да извлича прясна вода, като насочва почти всички соли към твърди остатъци, вместо да създава течна саламура. Това е важно, защото превръща проблема с отпадъка в потенциален ресурс.

Една от възможните ползи е извличането на ценни елементи. В свързано изследване в Journal of Materials Chemistry A екипът показва, че подобни супернамокряеми панели, модифицирани с наночастици от водороден титанат, могат да отделят литий от солни остатъци. При тестове с вода от Голямото солено езеро в Юта учените съобщават за извличане на около 50% от лития, съдържащ се в солите след обезсоляване.

Това не означава, че технологията е готова за масово внедряване. Засега става дума за доказателство на концепцията в малки устройства. Предстои да се види как системата ще работи при дългосрочна употреба, променливи атмосферни условия, замърсявания и реални разходи за производство. Но идеята е силна: ако обезсоляването може едновременно да произвежда питейна вода, да не изхвърля саламура и да събира полезни минерали, то може да се превърне в по-устойчив инструмент за региони с воден стрес.

За страна като България темата също е интересна не толкова като непосредствена технология за Черно море, а като пример как материалознанието, фотониката и екологичното инженерство могат да се срещнат в едно решение. Недостигът на вода вече не е само проблем на пустинни региони — той е част от глобалната адаптация към климатичните промени.

 

 

Източници

Живейте по-добре с наука!

  • Развийте критично мислене и изградете защита срещу дезинформация.

  • Придобийте ключови умения за по-добър живот с нашите курсове във формат текст, видео и аудио.

  • Открийте новостите и иновациите в медицината.

  • Само 3 минути дневно са достатъчни, за да трансформирате живота си!

  • Всеки месец ви очаква нов брой с увлекателни статии по биология, космос, технологии, история, медицина и много други.

Изживейте науката навсякъде и по всяко време, като я четете на най-удобното за вас устройство.

 

Създадохме платформа, която предлага курсове и ръководства, насочени към решаването на житейски предизвикателства чрез научно обосновани методи. Тя не само подпомага личностното развитие, но и предоставя ценни знания за водене на по-здравословен, успешен и пълноценен живот. Благодарение на научния подход, потребителите ще имат възможност да подобрят своето благосъстояние и да постигнат по-високо качество на живот.

БГ Наука
Правила на поверителност

Използваме „бисквитки“, за да персонализираме съдържанието и рекламите, да предоставяме функции на социални медии и да анализираме трафика си. Също така споделяме информация за начина, по който използвате сайта ни, с партньорските си социални медии, рекламните си партньори и партньори за анализ.

Можете да коригирате всички настройки на „бисквитките“, като отворите разделите вляво.