Технология опреснения воды с помощью солнечной энергии

По данным ООН острый дефицит питьевой воды на Земле испытывает каждый 10-й житель планеты − а это около 780 млн человек. 

Несмотря на то, что мировой запас воды составляет около 1,4 млрд м³, только 2,5% из них – это пресные воды. 

Если не решить проблему дефицита пресной воды, к 2050 году более 50% населения земли может остаться без питьевого ресурса из-за увеличения численности населения и климатических изменений. Поэтому опреснение – перспективная технология, которая позволит справиться с этой задачей.

Технологии опреснения воды, которые разрабатываются учеными разных стран, позволяют решить глобальную мировую проблему — нехватку пресной воды в странах третьего мира: Африке, Индии, странах Ближнего Востока. 

Более 700 миллионов человек в мире лишены пресной воды, еще 1,7 миллиарда , несмотря на то, что проживают вблизи водных ресурсов, нуждаются в дополнительных способах их опреснения. 

К 2050 году потребность в пресной воде увеличится еще на 20% . Эта проблема отчасти актуальна и для России – например, в 2020 году из-за засухи города Черноморского побережья испытывали дефицит пресной воды.

Российские ученые Уральского федерального университета (УФУ) разработали методику опреснения воды с помощью энергии солнца. 

Технология основана на повышении испарения внутри дистиллятора при помощи вращающегося полого цилиндра и солнечного коллектора. Во время движения цилиндра вода нагревается, ее пары собираются в резервуар, а соль и частицы мусора остаются в осадке. Таким образом специалистам УФУ удалось получать 12,5 л/м2 в сутки дистиллированной воды летом и 3,5 л/м2 в сутки — зимой.

Коэффициент повышения производительности созданного солнечного дистиллятора по сравнению с другими приборами для опреснения воды составил около 280% в летние месяцы и примерно 300% и 400% осенью. 

Данный метод позволяет сократить стоимость процесса опреснения воды и получить в 4 раза больше объема готового продукта . В ближайшие годы ученые Уральского федерального университета постараются оптимизировать созданную ими технологию до масштабных объемов дистилляции воды, повысив производительность солнечного коллектора. 

При этом будут учтены климатические особенности регионов России, где можно будет применить технологию, а также уровень капитальных и эксплуатационных расходов для того, чтобы процесс опреснения воды был экономически выгоден.

Австралийские ученые также представили новый метод опреснения воды — ими разработан специальный фильтр из металлоорганических каркасов, состоящих из ионов металлов. Они впитывают в себя соль из морской воды, тем самым опресняя ее. Перспективным в дальнейшем станет метод, в котором паровые мини-турбины интегрируются с солнечным опреснителем морской воды. 

Для многих регионов мира подобные комбинированные устройства станут основным источником энергии и воды для сельского хозяйства. Кроме того, технология опреснения воды с помощью солнечной энергии будет востребована и в других отраслях: например, при создании систем охлаждения космической техники .

Таким образом, технологии опреснения воды, разработанные в разных странах, будут активно тестироваться и развиваться в ближайшем будущем. 

Внедрение подобных разработок, основанных на возобновляемых источниках энергии, даст не только экономический эффект в виде увеличения объемов пресной воды, но и снизит негативное воздействие на экологию.

 

Артем Евланов

Генеральный директор ООО «ИНТЭК-Строй»