Ученые из Канады продемонстрировали перспективное новое устройство, способное очищать до 4 литров воды в день по минимальной стоимости. Более того, оно изготовлено из старых шин и даже может генерировать небольшое количество электроэнергии.
Хотя на Земле много воды, большая часть ее непригодна для питья. Океаны слишком соленые, а реки и озера часто загрязнены, что лишает многих людей доступа к жизненно необходимой воде.
Новое устройство, разработанное исследователями из Университета Далхаузи в Канаде, может помочь людям добывать питьевую воду максимально дешевым способом. Его конструкция напоминает плавающий солнечный дистиллятор, который впитывает воду снизу и испаряет её с помощью солнечного тепла. Затем пар конденсируется на куполе и стекает в сборный мешок.
Устройство успешно прошло реальные испытания, производя до 3,67 литра пресной воды в день на квадратный метр материала. Это примерно в 1,5 раза больше количества воды для питья, необходимого среднему человеку в день. Для обеспечения водой целого сообщества можно увеличить размер дистилляторов или создать целый флот из них.
Важно отметить, что устройство также очень дешево: стоимость производства одного литра воды составляет всего 0,86 цента. Ключевым фактором является использование старых шин вместо драгоценных металлов, таких как золото и серебро. Это снижает затраты и помогает утилизировать отходы.
Шины подвергаются пиролизу, при котором они нагреваются при высокой температуре без доступа кислорода, образуя углеродный уголь. Затем его смешивают с плазмонными карбидами титана, которые поглощают свет и преобразуют его в тепло для испарения воды. Тонкий слой этого материала наносится на верхнюю поверхность плавающего пенопласта под куполом.
В качестве бонуса солнечный дистиллятор может быть модифицирован для генерации небольшого количества электроэнергии за счет термоэлектрического эффекта. Хотя этого будет недостаточно для серьезных нужд, это может быть достаточно для питания небольших датчиков качества воды.
Существует множество конструкций солнечных дистилляторов, включая те, которые собирают воду из воздуха и те, которые плавают на поверхности водоемов, как этот. Некоторые предложенные конструкции, как утверждается, более эффективны и производят больше воды в день, но новое устройство выделяется своей невероятной дешевизной. Это является серьезным преимуществом для развивающихся стран и изолированных районов, где оно может быть наиболее полезным.
«Мы не должны создавать дорогое или очень сложное устройство. Оно должно быть легко изготавливаемым, долговечным и легко разбираемым и перемещаемым», - говорит доктор Мита Дасог, соавтор исследования.
Кроме того, это первый в своем роде дистиллятор, который также производит электроэнергию в качестве побочного продукта.
Исследование опубликовано в журнале iScience.
