• Julia Borisova

Создано устройство для получения чистой питьевой воды из воздуха с помощью солнечного света

Пост обновлен окт. 31

Дата и время публикации: 21.10.2020 18:40

Ученые из Массачусетского технологического института разработали инновационную двухступенчатую систему выработки питьевой воды прямо из «сухого» воздуха засушливых регионов. Система работает на солнечных батареях.

Первоначальный дизайн своей системы ученые демонстрировали еще 3 года назад, теперь разработка получила дополнительные усовершенствования, и стала более практичной и эффективной.

Система работает за счет разницы температур, вода поглощается из воздуха абсорбирующими слоями устройства ночью. Днем, когда материал нагревается солнечным светом, разница температур между нагретой верхней частью устройства и внутренними затененными частями способствует высвобождению поглощенной воды, которая конденсируется на специальной пластине.

Однако, первый прототип устройства использовал специальный металлорганический материал, который дорогостоящий и трудносоздаваемый. Поэтому ученые решили заменить этот материал на более доступный, кроме того, они добавили второй этап десорбции (отдачи поглощенного вещества) и конденсации. Это позволило повысить производительность устройства, снизить его стоимость, а главное, сделать его доступным для массового производства.

«Я подумал, здорово, что мы смогли сделать небольшой прототип, но как нам сделать более масштабируемую систему?», - говорит один из разработчиков.

Новый поглощающий материал, используемый в устройстве, - это зеолит или цеолит, он состоит и микропор алюминофосфата меди. Этот материал широко распространен, и он имеет правильные абсорбирующие свойства для эффективного производства воды.

Двухступенчатый дизайн позволяет эффективно использовать тепло, которое нагревая зеолит, высвобождает влагу, поглощенную им за ночь. Специальная медная пластина, конденсирующая влагу, находится в контакте со вторым слоев зеолита, чтобы собрать капли с промежуточного слоя. После чего вся собранная вода поступает в специальные емкости.

Обща продуктивность системы повысилась приблизительно в 2 раза по сравнению с предыдущей разработкой. Хотя, конечно, количество литров воды в день на единицу поглощающей площади значительно зависит от перепадов температур, солнечной инсоляции и уровня влажности.

Система разработана специально для использования в засушливых регионах, где наблюдается жесткая нехватка воды. Она может работать при относительной влажности воздуха всего 20 % и не требует никаких источников энергии, кроме солнечного света.

Сейчас ученые работают над созданием еще более эффективном абсорбента для своей системы. Но уже сейчас производительность ее составляет 0,8 л на 1 кв. метр площади в день, и этого вполне достаточно для некоторых применений.

«Мы планируем продолжать исследования и улучшать нашу систему, чтобы минимизировать теплопотери и повысить производительность», - утверждают разработчики.


Подписаться на новости SCDAILY