Российские инженеры разработали доступное и высокоэффективное устройство для очистки и опреснения воды, которое способно удалять до 97% загрязнений и солей. Новинка может стать решением для регионов, испытывающих острую нехватку пресной воды.
В основе технологии – простейшие и недорогие материалы: хлопковое нетканое полотно и графеновые наночастицы. Ученые из Московского энергетического института модифицировали технологию солнечной дистилляции, сделав ее в разы эффективнее. Прибор не требует дорогого оборудования и может быть развернут даже в отдаленных и малонаселенных районах.
По заявлению разработчиков, новое устройство выступает преобразователем солнечной энергии в тепло с эффективностью до сорока восьми процентов. Скорость испарения достигает 4,5 кг воды на 1 кв. м в час при ярком солнце.
Простой принцип – высокие результаты
Конструкция прибора крайне проста: на дне располагается резервуар с загрязненной или соленой водой, над ним – слой хлопка, пропитанный графеном. Он активно поглощает солнечный свет, мгновенно нагревается и ускоряет испарение. Пар конденсируется в отдельном отсеке, формируя очищенную воду.
Испытания на искусственном солнце показали, что даже при небольшом размере испарителя – всего 14,5 кв. см – устройство стабильно демонстрирует рекордные показатели по скорости испарения.
Самоочистка и защита от поломок
Чтобы повысить срок службы, разработчики применили гидрогелевую матрицу из поливинилового спирта и полиэтиленгликоля. Эта добавка надежно фиксирует графен на поверхности ткани, предотвращает вымывание частиц и образование солевых отложений.
«Материал можно просто окунуть в воду, и все кристаллы соли растворяются сами. Это избавляет от необходимости чистить вручную», — пояснили авторы проекта.
Технология с большим будущим
Система может применяться не только в быту, но и в гуманитарных миссиях, сельском хозяйстве и экстренных ситуациях. Адаптация под разные климатические и промышленные условия позволит использовать технологию по всему миру, пишет Жуковский.Life.
Параллельно с этим, ученые из Иванова представили аналогичный проект: они разработали сверхпрочный и дешевый материал на основе местного сырья, пригодный как для водоочистки, так и для фильтрации выбросов. По словам авторов, новые решения могут изменить подход к обеспечению населения чистой водой.
