Паводле шматабяцальнага даследавання, новы метад апраснення марской вады з выкарыстаннем сонечнай энергіі можа забяспечыць атрыманне пітной вады без хімічных дабавак. Улічваючы, што мільёны людзей не маюць доступу да бяспечнай пітной вады, гэта адкрывае вялікія перспектывы. Як правіла, апрасненне вады надзвычай дарагое і энергаёмістае, што падахвочвае даследчыкаў шукаць альтэрнатыўныя метады атрымання чыстай, прэснай вады. У выпадку поспеху новая тэхналогія можа забяспечыць больш устойлівы метад апраснення, а таксама менш інвазіўны спосаб здабывання важных мінералаў.
Прыкладна 2,2 мільярда чалавек ва ўсім свеце не маюць доступу да бяспечнай, чыстай пітной вады. У некаторых частках свету маюцца велізарныя запасы даступнай вады, якая не можа быць ужытая з-за якая змяшчаецца ў ёй солі. Засушлівыя рэгіёны, акружаныя морамі і акіянамі, часта сутыкаюцца з гэтай праблемай, і многія з іх інвестуюць у маштабныя праекты па апрасненні марской вады для яе пераўтварэнні ў прэсную.
Традыцыйныя метады апраснення ўключаюць зваротны осмас і тэрмічную дыстыляцыю. Аднак гэтыя метады энергаёмістасці, патрабуюць папярэдняй і наступнай апрацоўкі вады і пакідаюць пасля сябе канцэнтраваныя салёныя адходы, вядомыя як расол. Гэты расол надзвычай шкодны для марскога жыцця пры трапленні зваротна ў акіян, паколькі ён павялічвае салёнасць і змяншае ўтрыманне кіслароду.
Апрасненне 1 кубічнага метра вады можа прывесці да выкіду каля 12,6 кг вуглякіслага газу, што з'яўляецца значным паказчыкам, улічваючы, што сярэднестатыстычны чалавек спажывае каля 382 літраў вады ў дзень. Спажыванне вады яшчэ вышэй у сельскай гаспадарцы: для вытворчасці дастатковай колькасці ежы для аднаго чалавека на адзін дзень патрабуецца 3000 літраў вады. Традыцыйныя метады апраснення таксама выкарыстоўваюць хімічныя рэчывы, такія як пенагасіцелі і хлор, якія звычайна запампоўваюцца назад у мора і могуць нанесці шкоду марской жыцця.
У траўні даследнікі з Універсітэта Рочэстэра ў Нью-Ёрку абвясцілі аб распрацоўцы новага сонечна-цеплавога працэсу апраснення, які, па іх сцвярджэнні, дазваляе атрымліваць прэсную ваду энергаэфектыўным спосабам. Больш за тое, даследчыкі з Інстытута оптыкі заяўляюць, што гэты працэс не вырабляе адпрацаваны расол і не патрабуе хімічных дабавак для папярэдняй апрацоўкі вады. Акрамя таго, ён вырабляе ад 0,6 да 6,7 кг вуглякіслага газу на кубічны метр вады. Каманда пад кіраўніцтвам прафесара оптыкі і фізікі Чунлэя Го апублікавала свае вынікі ў нядаўнім артыкуле.
Тэхналогія выкарыстоўвае сонечныя панэлі з чорнага металу, апрацаванага фемтасекунднымі лазерамі, што робіць паверхню звышсветлапаглынальнай і звышўбіральнай - надзвычай прыцягвае ваду, як сцвярджаюць даследнікі. Панэлі абсталяваныя актыўнай вобласцю, апрацаванай лазерам, якая прыцягвае тонкі пласт вады да паверхні, паглынаючы амаль усё сонечнае выпраменьванне, дыстылюючы ваду і адкладаючы пакінутыя солі і мінералы на неапрацаваных баках панэлі ці ў «пасіўнай» вобласці, каб соль не забівала актыўную вобласць і не парушала.
Хоць іншыя навукоўцы раней распрацавалі метады сонечна-цеплавога апраснення, якія працуюць у лабараторных умовах, гэтыя метады, як правіла, тэставаліся на прэснай вадзе, змешанай з хларыдам натрыю, а не на акіянічнай вадзе. У шматлікіх з гэтых эксперыментаў даследнікі выявілі, што хларыд натрыю крышталізуецца, пакідаючы крупчасты асадак, які дазваляе вадзе праходзіць скрозь яго і раствараць соль. Пасля гэтага сонечныя панэлі можна лёгка ачысціць.
Аднак, паколькі марская вада мае больш складаны склад, многія з гэтых метадаў аказаліся неэфектыўнымі ў рэальных умовах. Вада з акіяна ўтрымоўвае іншыя мінералы, такія як магній і кальцый, якія крышталізуюцца па-рознаму і могуць засмечваць паверхню сонечнай панэлі, абмяжоўваючы струмень вады, падобна таму, як гэта адбываецца з душавымі палівачкамі пры назапашванні вапнавага налёту.
Каманда Го выкарыстоўвала іншы падыход, каб паспрабаваць пераадолець некаторыя з часта сустракаемых праблем. Даследнікі з Рочэстэра сапраўды вытруцілі канаўкі на чорным метале, каб солі і мінералы марской вады маглі сцякаць, не перашкаджаючы працэсу фільтрацыі. Яны таксама ўвялі ў эксперымент "эфект кававага кольца". "Калі вы капнеце каву на паверхню, у канчатковым выніку вада выпарыцца, і на знешнім краі застанецца кольца, якое ўяўляе сабой канцэнтраваныя часціцы кавы", – растлумачыў Го. "Мы выкарыстоўваем той жа прынцып, каб перамясціць солі ў пасіўную вобласць".
Каманда пратэставала свой метад сонечна-цеплавога апраснення, выкарыстоўваючы ўзоры вады з Ціхага, Атлантычнага і Індыйскага акіянаў, каб ацаніць яго эфектыўнасць. Паколькі распрацаваная імі тэхналогія здабывае солі і мінералы ў цвёрдым выглядзе, яна не пакідае пасля сябе забруджвальнага салёнага расола. Апроч пераўтварэння салёнай вады ў прэсную, яе можна выкарыстоўваць для вытворчасці паваранай солі і вымання найважных мінералаў, такіх як літый, неабходных для падтрымкі глабальнага «зялёнага» пераходу.
Даследнікі сцвярджаюць, што могуць выкарыстоўваць тыя ж самыя звышэфектыўныя сонечныя панэлі для аддзялення літыя ад іншых соляў падчас апраснення, укараняючы наначасціц тытанату вадароду ў канаўкі панэлі. Падчас эксперыменту з узорамі вады з Вялікага Салёнага возера каманда дастала каля 50 працэнтаў літыя з часціц адпрацаванай солі.
Правёўшы шырокія выпрабаванні тэхналогіі на марской вадзе, каманда з Рочэстэра лічыць, што яна маштабуецца і значна больш экалагічная, чым існуючыя метады апраснення. Дадатковай перавагай з'яўляецца магчымасць здабычы крытычна важных мінералаў, што можа зрабіць яе вельмі папулярнай сярод урадаў і кампаній, якія імкнуцца інвеставаць у больш устойлівыя ланцужкі паставак мінералаў, якія не моцна залежаць ад экалагічна разбуральных горназдабыўных аперацый.
Фелісіці Брэдсток для Oilprice.com
Іншыя лепшыя артыкулы з сайта Oilprice.com
-
Цэны на нафту растуць на фоне ўдару ЗША па танкеры і збіцці іранскіх беспілотнікаў.
-
Генеральны дырэктар Goldman Sachs папярэджвае, што нафтавы крызіс можа змяніць паводзіны спажыўцоў.
-
Rystad: Аднаўленне эскалацыі канфлікту паміж ЗША і Іранам можа прывесці да росту коштаў на нафту да 180 долараў да жніўня.
Oilprice Intelligence дае вам сігналы яшчэ да таго, як яны стануць галоўнымі навінамі. Гэта той жа экспертны аналіз, які чытаюць дасведчаныя трэйдары і палітычныя дарадцы. Атрымлівайце яго бясплатна два разы на тыдзень, і вы заўсёды будзеце ведаць, чаму рынак рухаецца, раней за ўсіх астатніх.
Вы атрымаеце геапалітычную інфармацыю, схаваныя дадзеныя аб інвентарызацыі і рынкавыя чуткі, якія ўплываюць на мільярды - а мы за наш кошт вышлем вам прэміяльную аналітычную інфармацыю па энергетыцы на суму 389 даляраў, проста за падпіску. Далучайцеся да больш за 400 000 чытачоў ужо сёння. Атрымайце неадкладны доступ, націснуўшы тут.