Nauka
Roboty sprzątające AI i ChatGPT. Sztuczna inteligencja na co dzień
20 listopada 2024
Odsalanie wody morskiej w nowatorski sposób
Zespół naukowców z Waterloo opracował urządzenie zasilane energią słoneczną. Według projektantów systemu można go wdrożyć praktycznie na całym świecie, szczególnie tam, gdzie występują niedobory wody słodkiej. Wody morskiej w morzach i oceanach nie brakuje. Jednak odsalanie wody morskiej, z oczywistych powodów, nie jest powszechnie stosowane, ponieważ wymaga ogromnych kosztów. Potrzebujemy taniego rozwiązania, które pozwoli na odsalanie wody morskiej w sposób przystępny dla wszystkich.
„Mamy mnóstwo wody morskiej, ale problem polega na tym, że nie można jej pić z powodu soli. Pojawiło się więc pytanie, w jaki sposób można uzyskać słodką wodę z wody morskiej przy niskim zużyciu energii lub bez jej użycia” – powiedział profesor inżynierii chemicznej z Waterloo, Michael Tam.
Proces odsalania, czyli usuwania soli z wody, od dawna był postrzegany jako możliwe rozwiązanie dla populacji żyjących w krajach przybrzeżnych i wyspiarskich, które mają niewielki lub żaden dostęp do słodkiej wody. Liczba osób borykających się z niedoborem wody pitnej w takich regionach stale rośnie.
Około 2,2 miliarda ludzi na całym świecie żyje obecnie bez dostępu do czystej wody pitnej, zgodnie z raportem ONZ World Water Development Report 2024. Istnieją systemy odsalania, ale obecna technologia ma swoje wady.
Większość systemów odsalania działa poprzez pompowanie wody morskiej przez membrany w procesie separacji. Wymaga to dużej ilości energii, a sól gromadzi się w urządzeniu, co wymaga stałej konserwacji.
Polecamy: Według badaczy z Yale ten składnik nam szkodzi. Może wywoływać stwardnienie rozsiane
Nowatorskie podejście inspirowane naturą
Urządzenie zbudowane przez naukowców z Uniwersytetu Waterloo wykorzystuje parowanie do przekształcania wody morskiej w słodką. Zespół chciał stworzyć system pasywny, który mógłby działać w sposób ciągły bez konieczności konserwacji. Inspiracją stała się natura, a konkretnie drzewa, które są w stanie transportować wodę od korzeni do liści – naturalny system pompowania.
Aby rozwiązać problem gromadzenia się osadów, naukowcy opracowali proces, w którym pozostała sól spływa z powrotem na dno urządzenia po odparowaniu. Podobnie działa system płukania wstecznego, stosowany w basenach.
„Zainspirowaliśmy się drzewami, które pochłaniają energię słoneczną do fotosyntezy. W tym przypadku kierujemy wodę w górę kanału, gdzie jest odparowywana, a następnie przekształcana w wodę pitną” – mówi Tam.
Efektywność prototypu odsalania wody morskiej
Obecny prototyp może wyprodukować około trzech litrów wody pitnej na godzinę, czyli około 72 litry dziennie. Urządzenie pochłania światło słoneczne za pomocą pianki niklowej, która jest pokryta przewodzącym polimerem oraz termoreaktywnymi cząsteczkami pyłku. Dzięki temu przekształca około 93 proc. energii słonecznej w ciepło. Następnie zasysa wodę do rurek i rozpoczyna proces parowania, który oddziela sól od wody.
Polecamy: HOLISTIC NEWS: Czy podróże mogą zapobiegać wojnom? | Elżbieta i Andrzej Lisowscy | #PoLudzku
Przyszłe zastosowania
Urządzenie jest przenośne, co stanowi jego ogromną zaletę. Można je szybko wdrożyć w regionach, gdzie niedobór wody jest najbardziej dotkliwy. Wyniki badań naukowców z Waterloo zostały opublikowane w czasopiśmie Nature Communications. Od tego czasu zespół otrzymał wiele wiadomości od grup, głównie z Afryki, które desperacko potrzebują niezawodnych źródeł świeżej wody.
Zespół pierwotnie przetestował swój system na dachu uniwersytetu. Teraz poszukuje partnerów, którzy pomogą zbudować nowy prototyp, który można wdrożyć na morzu.
„Udowodniliśmy koncepcję. Jeśli uda nam się zdobyć fundusze na budowę nowego prototypu, będziemy mogli zabrać go na ocean i rozpocząć testy w rzeczywistych warunkach. To jest nasz kolejny cel” – podsumował Tam.
Polecamy: Zanieczyszczenie plastikiem wody pitnej. Globalny problem staje się coraz bardziej palący
