海水淡化正在被探索作为一种解决困扰世界大部分地区的饮用水短缺的方法,但它还有一些问题需要解决。一种太阳能海水淡化装置的新设计可防止盐的积聚,从而形成一个高效且价格合理的系统。只要四美元';对于一个能够提供一个家庭的设备来说,材料的价值应该足够了;这是日常饮用水。
污垢是海水淡化系统的主要问题之一。当盐和其他杂质从水中过滤出来时,这些物质往往会堆积在膜或设备的其他表面上,需要定期清洁零件,或者更糟的是,更换零件。芯吸材料是最常见的污染部件之一,因此,麻省理工学院和上海交通大学的科学家们开始为新项目设计一种无芯太阳能脱盐装置。
该系统旨在漂浮在海水表面,由几层组成。一种带有2.5毫米穿孔的材料将水从下面的蓄水池中吸上来,在顶部形成一层薄薄的水。在吸收阳光热量的深色材料的帮助下,这层薄薄的水被加热直到蒸发,因此可以冷凝到一个倾斜的表面上,作为纯净水收集。
盐留在剩下的水里,但这就是团队的新想法开始的地方。多孔材料中的孔大小刚好适合自然对流循环的发生。物质上方较温暖的水——现在含盐浓度更高——被拉回到下方较冷的水体中。一层新的水被吸引到材料的顶部,循环再次开始。
在测试设备中,该团队表示,这种技术在将太阳能转化为水蒸气方面可以达到80%以上的效率,即使起始水的盐浓度按重量计高达20%。在运行一周后,设备中未检测到盐晶体。
重要的是,该系统是由日常材料制成的,因此它应该是可扩展的,而且价格低廉。该团队计算出,一个收集面积仅为1平方米(10.8平方英尺)的系统可以为一个家庭的日常需求提供足够的饮用水,建造该系统的材料只需约4美元。
经过进一步改进,该团队表示,这种脱盐设计有助于将饮用水带到偏远或发展中地区,并在常规供水中断后用作临时设施,以提供救灾。