Ученые Северного технического (Киркук, Ирак) и Уральского федерального (УрФУ, Екатеринбург) университетов создали высокопродуктивный солнечный пластинчатый дистиллятор (опреснитель) воды. По объемам очищенной жидкости разработка превосходит лучшие традиционные приборы и мировые аналоги. Статьи с итогами опытов и описанием устройства обнародованы в журналах Materials Today: Case Studies in Thermal Engineering и Proceeding.
Что говорит создатель аппарата
«Чем толщина слоя воды меньше, тем стремительней она разогревается и испаряется. Поэтому в нашем опреснителе крутящийся цилиндр, расположенный внутри резервуара, захватывает жидкость в виде тончайшей пленки, — рассказывает Насир Тавфик Алван Алхарбави, создатель новаторской конструкции солнечного опреснителя, научный сотрудник Северного технического университета и УрФУ. – Жидкость в таком виде испаряется всего за пару секунд. Таким образом, мы кардинально увеличили и скорость испарения, и площадь».
Что показал анализ
Созданное учеными УрФУ устройство тестировалось в Екатеринбурге в течение 4 месяцев – в ясные дни, осенью и летом. Анализ показал, что наивысшая продуктивность была в полдень, в июле, во время наибольшей интенсивности излучения Солнца. Суточная выработка аппарата в этот день составила 12,5 л конденсата на 1 м². Это в 3 раза больше, чем у мировых похожих систем, и в 4 – чем при применении традиционных приборов. Разработчики заявили, что их изобретение производит пресную воду также и при облачности, с рассеянным излучением.
Выработка солнечных дистилляторов зависит от разницы температур жидкости на поверхности испарения, в емкости и на конденсирующей плоскости, то есть на крышке: чем больше перепад температур, тем внушительнее объем произведенной дистиллированной воды. Ученые планируют модернизировать установку. Они хотят добавить абсорбционный холодильник, который повысит скорость конденсации при помощи ультразвука, распыляющего воду в виде крохотных капель, и улучшит испарение жидкости.
Мнение Сергея Щеклеина
«Энергозатраты снизятся в разы, объем аккумулированной энергии Солнца увеличится в несколько раз, аппарат станет дешевле, компактнее и эффективнее, — говорит глава проекта Сергей Щеклеин, заведующий кафедрой возобновляемых источников энергии и атомных станций УрФУ. – Скорость конденсации и испарения и повышение выработки возрастут еще в 1,5-2 раза, так как установка будет действовать и ночью, и днем».
Учитывая исключительность итогов, авторы новинки подали заявку на патент.
Немного о мировой проблеме
Нехватка пресной воды является мировой проблемой, которая в основном актуальна для таких государств, как Египет, Ирак, Сирия и Иран. По данным ВОЗ, примерно 800 млн человек к чистой воде доступа не имеют. Из-за этого каждый год около 3 млн граждан умирают. Здесь есть единственный выход – очищать и опреснять загрязненную и морскую воду или конденсировать ее из влажного воздуха. В этих целях перспективно применение энергии Солнца – в отличие от ископаемого горючего – экологичной, возобновляемой, доступной повсеместно, в том числе с экономической и технологической точек зрения.