Солнечный «стакан» для более эффективной переработки рассолов

Ученые из Центра опреснения и повторного использования воды Университета науки и технологий им. короля Абдаллы (KAUST) разработали новое устройство для солнечной дистилляции, которое может значительно сократить объем жидких отходов от опреснительных установок. Оно представляет собой трехмерную чашу из фотопоглощающего материала, которая почти на 100% превращает рассол в твердую соль.

При опреснении морской воды методом обратного осмоса образуется жидкий рассол, который часто сбрасывают в окружающую среду. Современные технологии его переработки дороги, так как требуют больших затрат электрической или тепловой энергии. Новое устройство использует солнечный свет, преобразуя его в тепло с энергоэффективностью около 90%, и решает ключевую проблему солнечных испарителей — образование соляной корки на поверхности, которая блокирует поглощение света.

Исследователи во главе с Пенгом Ваном обнаружили, что при испарении рассола на плоской мембране соль кристаллизуется, начиная с краев, оставляя незакрытым лишь центральную зону. Анализ этого явления привел к идее изменить форму испарителя на чашеобразную, с основанием, точно соответствующим размеру этой зоны. В такой 3D-конфигурации соль осаждается на боковых стенках чаши над уровнем жидкости, что предотвращает образование сплошной корки.

«Инсайты этой работы очень ценны для оценки того, как трехмерный солнечный испаритель будет работать с реальными опреснительными рассолами», — отмечает Пенг Ван. Оптимизированное по форме устройство способно работать непрерывно в течение нескольких дней без обслуживания, практически полностью извлекая соль в твердом виде.