Pasívny solárny systém inšpirovaný oceánom a slnkom premení morskú vodu na pitnú.
Zariadenie filtrujúce slanú vodu. Zdroj: MIT
Inžinieri z Massachusetts Institute of Technology (MIT) a Číny navrhli pasívny solárny systém inšpirovaný oceánom a slnkom, ktorý premení morskú vodu na pitnú. V článku publikovanom v časopise Joule tím vysvetľuje návrh nového solárneho odsoľovacieho zariadenia, ktoré pracuje so slanou vodou a ohrieva ju prirodzeným slnečným žiarením.
Lacnejší ako voda z vodovodu
Vedci vyvinuli špecifický systém, kde voda cirkuluje vo vírivých prúdoch, čím napodobňuje termohalinnú cirkuláciu oceánu (globálne oceánske prúdenie vody, ovplyvňujúce jej teplotu a slanosť, ale aj teplotu kontinentov – napríklad Golfský prúd). Tá v kombinácii so slnečným teplom odparuje vodu a zanecháva po sebe len soľ. Vyprodukovaná vodná para sa potom kondenzuje a zhromažďuje ako čistá pitná voda.
Nahromadená soľ naďalej cirkuluje cez zariadenie smerom von, aby sa nekopila a neupchávala systém. Nová technológia odsoľovania má vyššiu rýchlosť produkcie vody a lepšie odfiltrovanie soli ako všetky ostatné koncepty pasívneho solárneho odsoľovania, ktoré sa v súčasnosti testujú.
Vedci odhadujú, že technológia s veľkosťou malého kufra dokáže vyprodukovať asi 4 až 6 litrov pitnej vody za hodinu. Jej výdrž odhadujú na niekoľko rokov. V porovnaní s vodou z vodovodu by mohol systém v tomto rozsahu a pri takomto výkone produkovať pitnú vodu vzhľadom na rýchlosť a financie lacnejšie.
Zariadenie filtrujúce slanú vodu. Zdroj: MIT
Vylepšili starší systém
Nový systém vychádza z predošlého dizajnu viacerých vrstiev, ktorý vedecký tím upravil. Každý stupeň obsahoval výparník a kondenzátor, ktorý využíval teplo zo slnka na pasívne oddelenie soli od prichádzajúcej vody. Efektívne produkoval pitnú novu, no kryštály soli sa hromadili a upchávali systém. Tím ho testoval na streche budovy MIT.
Najnovšie je zariadenie rozdelené na hornú a spodnú časť. Navrchu je stupeň, ktorý pripomína tenkú škatuľu, potiahnutý materiálom absorbujúci slnečné teplo. Rozdelenie umožňuje prietok vody hornou polovicou, kde vrstva výparníka odparuje kontaktnú vodu pomocou slnečného tepla. Para je následne nasmerovaná do spodnej polovice a kondenzovaná na pitnú vodu bez obsahu soli prostredníctvom vzduchom chladiacej vrstvy.
Výskumníci umiestnili celú škatuľu do väčšej prázdnej nádoby, potom pripojili trubicu z hornej polovice škatule nadol cez dno nádoby a nechali ju ponorenú v slanej vode. Vďaka tejto konfigurácii sa môže voda prirodzene tlačiť nahor cez trubicu až do boxu. Naklonenie celého boxu v kombinácii s tepelnou energiou zo slnka vyvoláva vírenie vody počas jej pretekania.
Celý systém je úplne pasívny a nevyžaduje žiadnu elektrickú energiu. Tím odhaduje, že celkové náklady na prevádzku by boli lacnejšie ako náklady na výrobu vody z vodovodu. Je obzvlášť uplatniteľný v regiónoch s extrémne slanou vodou. Vďaka svojmu nenáročnému uskladňovaniu by sa mohol hodiť aj do domácností.
(JM)
