Revoluční solární systém mění mořskou vodu na pitnou a získává cenné materiály bez odpadu

Nový energeticky úsporný systém odsolování, vyvinutý na University of Rochester, přináší revoluční řešení pro získávání pitné vody z oceánů.

Nový energeticky úsporný systém odsolování, vyvinutý na University of Rochester, přináší revoluční řešení pro získávání pitné vody z oceánů. Tato inovativní metoda produkuje čerstvou vodu bez použití chemických přísad a navíc dokáže přeměnit zbytkové soli a minerály na užitečné materiály, čímž eliminuje škodlivý odpad.

Současné běžné techniky odsolování, jako je reverzní osmóza a tepelná destilace, jsou energeticky velmi náročné, vyžadují chemickou úpravu vody a zanechávají koncentrovaný slaný vedlejší produkt – solanku. Ta, pokud je vypuštěna zpět do oceánu, výrazně zvyšuje obsah soli a snižuje hladinu kyslíku, což má výrazný dopad na mořský život. Nový přístup z University of Rochester tyto nedostatky překonává, neboť nezanechává solanku a nevyžaduje žádné chemické přísady pro předúpravu vody, jak uvádí studie publikovaná v časopise Light: Science & Applications.

Technologie využívá solární panely z černého kovu, které jsou leptány femtosekundovými lasery. Díky tomu je povrch panelů extrémně pohlcující světlo a super-nasákavý, což je pro vodu velmi atraktivní. Laserem upravená aktivní oblast přitahuje tenkou vrstvu vody po povrchu, absorbuje téměř veškeré sluneční záření, destiluje vodu a zbylé soli a minerály ukládá na neošetřené strany panelu. Tímto způsobem zůstává aktivní oblast neucpaná a umožňuje nepřetržité odsolování.

Tým pod vedením profesora optiky a fyziky Chunlei Gua se zaměřil na řešení problémů, se kterými se potýkaly jiné solárně-termální odsolovací techniky. Ty sice fungovaly v laboratorních podmínkách se simulovanou mořskou vodou (pouze voda a chlorid sodný), ale v reálném oceánu, který je mnohem komplexnější, narážely na potíže. Složky jako hořčík a vápník vytvářejí na povrchu panelů tvrdou, neporézní krustu, která brání průsaku vody – podobně jako se časem zanáší sprchová hlavice, jen s mnohem vyšší koncentrací solí.

Pro udržení samočistícího povrchu solárního panelu tým profesora Gua vyleptal do černého kovu drážky tak, aby se různé soli a minerály z oceánské vody jednoduše odlupovaly. Využili také fyzikální jev známý jako „efekt kávového prstence“. Jak vysvětluje profesor Guo, když káva zaschne na povrchu, voda se odpaří a na vnějším okraji zůstane prstenec koncentrovaných kávových částic. Stejný princip využili k posunu solí do pasivní oblasti, kde je lze sbírat. Testování této solárně-termální odsolovací techniky se vzorky vody z Tichého, Atlantského a Indického oceánu potvrdilo, že povrch je skutečně samočistící. Systém úspěšně získával sladkou vodu a směřoval zbývající soli k odběru, aniž by se snížila účinnost panelu. Tato inovace představuje významný krok vpřed v udržitelném hospodaření s vodními zdroji a otevírá cestu k efektivnějšímu a ekologičtějšímu odsolování mořské vody.