Новая 3D-фототермическая структура позволит опреснять воду и орошать поля с помощью солнца

Китайские учёные разработали трёхмерную фототермическую структуру нового поколения, которая значительно повышает эффективность солнечного испарения воды. Исследование опубликовано в журнале Advanced Materials.

Разработка принадлежит специалистам Института инженерии процессов Китайской академии наук и Шэньчжэньского университета. Новая структура объединяет полимерные цепочки с полыми многослойными оболочками, что позволило достичь рекордной скорости испарения — 38,14 кг на квадратный метр в час. Этот показатель в 8,5 раза превышает результаты двумерных мембранных систем.

По словам руководителя исследования профессора Ван Дана, уникальная микроструктура материала в виде «нанолеса» максимально улавливает солнечный свет, а эффект наноограничения снижает энергозатраты на испарение на 45,7%.

В ходе испытаний установка площадью 0,75 кв. м, работающая под открытым небом на естественном солнечном свете, производила 20,16 литра пресной воды в сутки. Качество воды соответствует стандартам питьевой воды ВОЗ, а объём достаточен для удовлетворения базовых потребностей около десяти человек.

Помимо получения пресной воды, опреснённую воду использовали для орошения экспериментального участка площадью 5 кв. м. Система обеспечила полный цикл выращивания шпината, кукурузы и китайской капусты, что подтверждает её потенциал для сельскохозяйственного орошения в засушливых регионах.

Разработка демонстрирует и экономическую перспективность: по расчётам исследователей, уже через два года эксплуатации стоимость производимой воды окажется ниже стоимости бутилированной воды. При условии стабильной долгосрочной работы технология может стать практическим решением проблемы нехватки пресной воды в уязвимых регионах мира.

Источник: qazaqgreen.com