Багатьом це в дивину, але з питною водою в світі стає все гірше і гірше. Особливо від дефіциту води страждають райони, де багато сонця і солоної води, а електрики, так необхідного для роботи опріснювальних установок, недостатньо. Проблему могли б вирішити пасивні опріснювачі води, але для цього важливо підвищити їх ефективність, ніж разом зайнялися вчені з США та Китаю.
Спільна група вчених з Массачусетського технологічного інституту і Шанхайського університету Джао Тонг (Shanghai Jiao Tong University) розробила високоефективний пасивний опріснювач води. Дослідна установка, розташована на даху одного з каммпусов MIT, показала продуктивність 1,52 галона на годину з квадратного метра освітленій поверхні (приблизно 5,7 л). Такі системи можуть потенційно обслуговувати автономні прибережні райони, щоб забезпечити ефективний і недорогий джерело води. Якість отриманої води, до речі, було вище, ніж того вимагають санітарні норми.
На думку дослідників, в перспективі розробка дозволить створити невеликі опріснювачі води вартістю до $ 100 для добового обслуговування питною водою сім’ї з чотирьох осіб. Також можна буде створювати вільно плаваючі в море опріснювачі для обслуговування прибережних поселень і міст. Установка, як сказано вище, не вимагає електрики, і навіть закачування води і винесення солі здійснюються пасивно за рахунок різниці в щільності розчинів.
Секрет запропонованого опріснювача в тому, що він багатошаровий. Вчені зупинилися на 10 шарах, які представляють собою пакет з чергуються випарних камер. Ключовою особливістю установки стало те, що кожен наступний з шарів використовує тепло, яке виробляє попередній шар (камера). Це тепло, яке виробляється в процесі конденсації води. У звичайних испарителях (конденсаторах) тепло випромінюється в навколишній простір. У новій установці воно передається наступного конденсатору і знову пускається в справу і так до 10 разів.
Багаторазова рециркуляція зібраного сонячного тепла дозволила добитися ефективності установки з опріснення води до 385%. Вчені вважають, що подальша оптимізація структури конденсаторів і використовуваних матеріалів могли б підняти ефективність опріснення до 700% і навіть до 800%.
До речі, про матеріали. Дослідна установка не використовує чогось незвичайного. За збір сонячного тепла відповідає простий чорний поглинач, а солону воду в камери подають паперові рушники за допомогою звичайного капілярного ефекту «гніту». Осідає в процесі випаровування в «гніт» сіль буде вимивати протягом ночі і до ранку система знову буде готова опріснювати солону воду.
Найдорожчим в установці є прозорий аерогель, ізолюючий всю верхню поверхню від навколишнього середовища. Це одночасно і утеплювач і постачальник тепла всередину опріснювача. Зробити цей шар дешевше можна за допомогою матеріалів з кремнезему, з чим вчені планують розібратися в подальшому. Також дослідники обіцяють створити прототип установки, яка годилася б для комерційного використання.