Ключевые выводы
- Нового недорогого опреснителя на солнечной энергии достаточно, чтобы обеспечить семью непрерывной питьевой водой всего за 4 доллара.
- Более 1 миллиарда человек не имеют доступа к воде, а 2,7 миллиарда испытывают нехватку воды.
- Одним нововведением, которое могло бы помочь увеличить объемы производства питьевой воды, является обратный осмос, в котором используется частично проницаемая мембрана.
Недавние технологические инновации могут помочь миллионам людей во всем мире получить доступ к чистой питьевой воде.
Исследователи из Массачусетского технологического института и Шанхайского университета Цзяо Тонг в Китае разработали устройство для опреснения воды, работающее от солнечной энергии, которое предотвращает накопление солей. Он достаточно дешев в производстве и может обеспечить семью непрерывной питьевой водой всего за 4 доллара.
«Если не появятся новые источники воды, к 2030 году миру будет не хватать 40 процентов воды, необходимой для поддержания баланса», - сказал Lifewire Антуан Вальтер, ведущий подкаста Don't Waste Water. интервью по электронной почте. «На самом деле сегодня лишь немногие технологии позволяют нам создавать питьевую воду «из коробки»: у опреснения воды есть свои недостатки, а новые технологии, такие как производство атмосферной воды, все еще нуждаются в расширении».
Солнечная энергия
Многие солнечные опреснительные системы полагаются на фитиль для подачи соленой воды через устройство, но эти фитили уязвимы для накопления соли и их трудно чистить. Вместо этого команда Массачусетского технологического института сосредоточилась на разработке системы без фитиля.
В результате получается многослойная система с темным материалом наверху, который поглощает солнечное тепло, затем тонкий слой воды над перфорированным слоем материала, расположенный поверх глубокого резервуара с соленой водой, такого как бак. или пруд. Эти отверстия диаметром 2,5 миллиметра можно легко сделать с помощью общедоступных водометов.
«Было проведено много демонстраций действительно высокопроизводительных конструкций различных устройств с испарителем на основе солнечной энергии, не допускающих соли», - заявила в пресс-релизе профессор Массачусетского технологического института Эвелин Ван. «Проблема заключалась в загрязнении солью, которой люди на самом деле не занимались. Итак, мы видим очень привлекательные показатели производительности, но они часто ограничены из-за долговечности. Со временем все загрязняется».
Воплощение концепции команды в работающие коммерческие устройства должно стать возможным в течение нескольких лет. Первые приложения, вероятно, будут обеспечивать безопасную воду в отдаленных автономных местах или оказывать помощь при стихийных бедствиях после ураганов, землетрясений или других сбоев в нормальном водоснабжении.
«Я думаю, что реальная возможность - это развивающийся мир», - сказал Ван. «Я думаю, что именно здесь наиболее вероятно воздействие в ближайшей перспективе из-за простоты конструкции». Но, добавляет она, «если мы действительно хотим сделать это доступным, нам также нужно работать с конечными пользователями, чтобы действительно иметь возможность адаптировать то, как мы его разрабатываем, чтобы они захотели его использовать».
Жаждущий мир
Во многих странах существует острая потребность в питьевой воде. По данным некоммерческого Всемирного фонда дикой природы, более 1 миллиарда человек не имеют доступа к воде, а 2,7 миллиарда испытывают нехватку воды.
Одним нововведением, которое может помочь обеспечить больше питьевой воды, является обратный осмос, процесс очистки воды, в котором используется частично проницаемая мембрана, сказал Джеральд Джозеф МакАдамс Кауфман, директор и доцент Центра водных ресурсов Университета Делавэра. электронное письмо. Этот метод является энергоемким, но эту проблему можно решить за счет использования недорогих солнечных и ветровых установок, установленных на территории очистных сооружений.
«Нам также потребуются инновации в дезинфекции питьевой воды для удаления бактерий и патогенов, чтобы заменить хлорирование, которое эффективно используется уже столетие и устранило бедствия холеры и дифтерии, но может быть заменено безопасным, солнечным с питанием от ультрафиолета», - добавил он.
Инновации также необходимы для устранения загрязняющих веществ в питьевой воде, сказала в электронном письме Эми Диндал, директор по экологическим исследованиям и разработкам в Мемориальном институте Баттеля.
Существующие предприятия по снабжению питьевой водой используют методы очистки, которые удаляют из питьевой воды пер- и полифторалкильные вещества (PFAS) PFAS, сказала она. Но эти методы очистки также создают вторичный поток отходов.
«Новая технология регенерации методов очистки на месте, такая как система Battelle GAC RENEW, продлит срок службы систем очистки и снизит общую стоимость владения объектами, на которых работают системы очистки питьевой воды», - сказал Диндал.
Хорошим первым шагом к предотвращению нехватки воды было бы прекращение потерь 136 триллионов литров воды в год из-за утечек в сети, сказал Уолтер.
«Оцифровка сетей и инструменты обнаружения утечек, такие как радар, связанные с новыми подходами к управлению сетями, могут фактически сэкономить миру 37 миллиардов долларов в год, просто решая низко висящие плоды», - добавил он.
