Создание устройства, способного очищать воду из использованных шин с помощью солнечной энергии

Представьте себе мир, где чистая питьевая вода доступна даже в самых удалённых уголках нашей планеты. Эта мечта становится реальностью благодаря передовым исследованиям, проводимым учеными в Канаде.

Инновационное решение от ученых Далхаузи

Команда ученых из Университета Далхаузи в Галифаксе, Новая Шотландия, разработала революционное устройство, которое может изменить подход к опреснению воды, предлагая надежду миллионам людей, сталкивающимся с нехваткой воды по всему миру. В центре этого новшества находится плавающая солнечная дистилляция — устройство, использующее солнечную энергию для очищения морской воды.

Научная основа технологии

Доктор Мита Дасог, доцент химии и обладатель мемориальной премии Киллама в Университете Далхаузи, объясняет, что «рефракционные плазмонные наноматериалы очень эффективно захватывают свет и преобразуют его в тепло». Этот принцип лежит в основе их гениального дизайна. Плавающая дистилляция, разработанная доктором Мэтью Маргесоном во время его аспирантуры, решает проблемы, которые долгое время беспокоили подобные устройства: она минимизирует тепловые потери, предотвращает накопление соли и может выдерживать суровые морские условия.

Принцип работы устройства

Плавающая солнечная дистилляция работает по элегантно простому, но эффективному процессу. Сначала морская вода поднимается к поверхности устройства через систему капиллярного всасывания. Как только вода достигает поверхности, она испаряется благодаря солнечно нагретым плазмонным материалам. В то время как пар поднимается, соль остается позади, обеспечивая сбор только очищенной воды. Затем пар конденсируется на прозрачном пластиковом куполе, расположенном над устройством, и очищенная вода стекает по бокам купола в запечатанный мешок для удобного доступа.

Впечатляющие результаты

Результаты этого процесса впечатляют: в реальных испытаниях, проведенных в гавани Галифакса, устройство произвело до 0,97 галлона чистой воды в день, что стало рекордным показателем для пассивных плавающих солнечных дистилляторов.

Уникальные материалы для устойчивого решения

Что отличает это устройство, так это использование нестандартных материалов. Вместо дорогих драгоценных металлов команда обратилась к неожиданному источнику: использованным шинам. В процессе, известном как пиролиз, углеродные отходы от шин превращаются в ключевой компонент установки для опреснения.

Доктор Дасог подчеркивает важность доступности: «Мы не должны создавать дорогое или слишком сложное устройство. Оно должно быть простым в производстве, долговечным и легким в разборке и транспортировке». Этот подход не только делает технологию более доступной, но и решает проблему утилизации отходов от шин.

Многофункциональность устройства

Способности устройства выходят за рамки очистки воды. Оно может одновременно опреснять, дезинфицировать и обрабатывать воду по удивительно низкой стоимости — менее одного цента за литр. Кроме того, устройство может генерировать небольшое количество термоэлектричества, что потенциально позволяет питать установленные датчики качества воды.

Планы на будущее

Следующий шаг команды — провести дополнительные испытания в Южной Азии с целью сделать устройство доступным по всему миру. Доктор Дасог, выдвинутый на награду Emerging Leader на саммите Water Canada, видит это устройство как жизненно важный ресурс для сообществ, перемещенных войной или изменениями климата.

На фоне растущих проблем с водной безопасностью такие инновации, как плазмонная солнечная дистилляция, придают надежду. Объединяя передовые научные достижения с устойчивыми материалами, исследователи Университета Далхаузи не только очищают воду, но и прокладывают путь к более справедливому и ресурсосберегающему будущему. Это устройство не только делает чистую питьевую воду доступной, но и подчеркивает, как можно использовать возобновляемые источники энергии для решения актуальных глобальных проблем.

Если бы солнце могло обеспечить одно решение для улучшения жизни людей, что бы вы хотели, чтобы это было? Напишите нам свои мысли.