У Кітаі дасягнуты новы прарыў у галіне сонечнай энергетыкі, які павысіў эфектыўнасць апраснення вады з выкарыстаннем сонечнага святла. Гэта дасягненне можа прывесці да таго, што вытворчасць пітной вады з марской вады стане танней, чым бутыляваная вада.
Ва ўмовах глабальнага дэфіцыту прэснай вады ачыстка і паўторнае выкарыстанне вады сталі вельмі важнымі, аднак тэхналогіі, якія ляжаць у іх аснове, па-ранейшаму ў значнай ступені залежаць ад выкапнёвага паліва, што робіць іх немэтазгоднымі для суровых рэгіёнаў.
Хоць сонечна-тэрмічнае выпарэнне з'яўляецца перспектыўным метадам ачысткі вады ў такіх раёнах, яго ўжыванне абмежавана неэфектыўнасцю і вытворчымі абмежаваннямі.
Цяпер вучоныя з Кітайскай акадэміі навук распрацавалі новую трохмерную (3D) структуру, якая значна павышае эфектыўнасць гэтай тэхналогіі пераўтварэння марской вады ў пітную.
Дадзеная структура змяшчае шчыльна звязаныя палімерныя ланцугі з полымі абалонкамі, што забяспечвае рэкордна высокую хуткасць выпарэння, якая ў 8,5 разоў перавышае раней зарэгістраваныя паказчыкі для гэтай тэхналогіі.
Па словах навукоўцаў, гэтая ўнікальная структура максімальна павялічвае паглынанне сонечнага святла і зніжае энергаспажыванне на выпарэнне амаль на 50 працэнтаў.
«"Гэтая структура дэманструе 90,2-працэнтнае шырокапалоснае паглынанне сонечнага выпраменьвання і зніжае энергаспажыванне на выпарэнне на 45,7 працэнта", - напісалі навукоўцы ў даследаванні, апублікаваным у часопісе Advanced Materials .
Выпрабаванні таксама паказалі, што выкарыстоўваныя матэрыялы валодаюць добрай трываласцю і надзейнасцю пры працяглай эксплуатацыі.
«"Выдатнае фотатэрмічнае пераўтварэнне і здольнасць да пераносу вады забяспечваюць такія выдатныя паказчыкі выпарэння", – сказаў Ван Дан, адзін з аўтараў даследавання.
Затым даследчыкі стварылі з гэтага матэрыялу рэальную прыладу для апраснення вады на адкрытым паветры.
Пры натуральным сонечным святле сістэма вырабляла 20 літраў (5,33 галёна) прэснай вады ў дзень, якасць якой адпавядала стандартам пітной вады Сусветнай арганізацыі аховы здароўя.
Навукоўцы адзначылі, што гэтая невялікая ўстаноўка, якая займае ўсяго каля 0, 75 кв. м, можа вырабляць дастаткова вады для задавальнення асноўных штодзённых патрэбаў у пітной вадзе прыкладна 10 чалавек.
Апрэсненая вада, атрыманая з дапамогай гэтай прылады, таксама паспяхова выкарыстоўвалася для арашэння невялікага поля.
«"Атрыманая вада паспяхова падтрымлівала поўны цыкл росту розных культур на дэманстрацыйным участку плошчай пяць квадратных метраў з меншымі выдаткамі", – напісалі навукоўцы.
Вада, атрыманая з дапамогай гэтай устаноўкі, дазволіла забяспечыць поўны цыкл росту шпінату, кукурузы і кітайскай капусты, што ўказвае на магчымасць выкарыстання гэтай тэхналогіі для падтрымкі сельскагаспадарчага арашэння ў рэгіёнах з дэфіцытам вады.
Паводле ацэнак даследчыкаў, пасля двух гадоў эксплуатацыі кошт вады, вырабленай з дапамогай гэтай тэхналогіі, будзе ніжэй, чым кошт бутыляванай вады, якая прадаецца ў крамах.
Яны спадзяюцца, што новы матэрыял зможа прапанаваць практычнае рашэнне для ўстойлівай вытворчасці прэснай вады ў рэгіёнах, якія сутыкаюцца з недахопам вады.