Одна из самых больших и серьёзных проблем во всём мире – это наличие питьевой воды, а точнее, её нехватка. В больших городах с этим вопросом немного легче, хоть качество воды часто оставляет желать лучшего. В отдалённые населённые пункты её либо привозят, либо добывают на месте, в том числе и при помощи опреснительных установок. Исследователи из МТИ специально для такого случая создали простейший прибор для получения пресной воды.

Жизнь без воды

Человек может приспособиться к самым сложным условиям, поэтому поселения можно встретить по всему миру, даже в районах с самым жестким климатом и не очень комфортным ландшафтом. При наличии рядом водоёмов с неподходящей для питья водой люди вынуждены пользоваться системами опреснения разной конструкции, чья работа очень далека от идеала. Все они требуют периодического обслуживания, поскольку забиваются отфильтрованными солями, и тогда местным жителям приходится чистить фильтры или же приобретать дорогостоящие новые. В любом случае, это очень затратно, а потому многие просто не могут себе позволить установку для получения пресной воды.

Решением этого вопроса заинтересовались учёные из Массачусетского технологического института и Шанхайского университета. Они начали совместный проект по созданию более дешёвых в эксплуатации устройств, при помощи которых можно получить питьевую воду методом опреснения. Они уже смогли добиться определённого прогресса, а результаты их работы весьма впечатляют.

Плавающий фильтр

Самой большой проблемой в системах опреснения являются соли. Человек не может пить воду, насыщенную разнообразными солями, поэтому в опреснительных установках они отделяются при помощи мембран или выпариваются, но в процессе неизбежно оседают на поверхностях, засоряя оборудование. В ряде случаев соль повреждает фильтры и те со временем выходят из строя. Целью исследователей стало разработка установки, которая не только сможет давать достаточное количество питьевой воды, но и не будет засоряться солевыми отложениями. При этом они постарались сделать так, чтобы опреснитель не пришлось слишком часто обслуживать.

Результатом многочисленных исследований и экспериментов стала система фильтрации, которая свободно плавает на поверхности воды и не требует питания. В ней совместно работают гравитация и солнечная энергия. Самая важная часть системы – ящик с испарителем. Дно его не сплошное, а испещрено макропорами небольшого строго рассчитанного диаметра, также в корпус встроен груз определённого веса. Опреснитель давит на поверхность воды с определённой силой, поэтому она с рассчитанной скоростью просачивается через поры вовнутрь. Покрашенный чёрной краской корпус активно поглощает солнечную энергию, нагревает воду и испаряет её, после чего пар конденсируется в другой камере. По мнению исследователей, получаемого таким образом количества пресной воды вполне достаточно для жизни одной семьи.

Самое интересное в работе этого опреснителя – его очистка. Владельцу эту утомительную процедуру придётся делать лишь изредка, да и то для профилактики, поскольку в камере испарителя отложения солей не образуются. Учёные сделали ставку на естественные процессы конвекции (перемешивания), которые происходят в камере во время её нагрева в сочетании с повышенной концентрацией солей. Вода выпаривается не полностью, а лишь до тех пор, пока концентрация не достигнет определённого порога. После этого невыпаренная вода сама уходит через отверстия в дне, а на её место набирается новая. Правда, для этого учёным пришлось потрудиться, подбирая диаметр пор, чтобы законы физики позволили добиться требуемого им эффекта. По расчётам учёных, на изготовление такой установки потребуется потратить всего около 40 долларов, но после этого она сможет обеспечить долгую работу и постоянный поток пресной воды.

Понравилась эта новость? Подпишись на нас в соцсетях!