В условиях растущего потребления воды центрами обработки данных искусственного интеллекта, что усугубляет глобальный кризис водоснабжения, китайские ученые разработали солнечное устройство для эффективного преобразования морской воды в пресную. Результаты исследования, опубликованные в журнале Advanced Materials, свидетельствуют о том, что благодаря сочетанию наноматериала и плотно соединенных полимерных цепей, опресненная вода может стать дешевле бутилированной уже в течение двух лет эксплуатации.
Ученые создали установку для опреснения на основе собственного материала, которая, имея размер примерно 0,74 квадратных метра, испаряет воду со скоростью, в 8,5 раз превышающей показатели современных солнечных опреснителей, обеспечивая ежедневное производство более 19 литров чистой воды под действием естественного солнечного света.
Это достижение является значительным шагом в развитии технологии, которая становится все более важной, особенно для регионов с дефицитом пресной воды, таких как Ближний Восток, Африка и Калифорния. Традиционные методы опреснения, такие как термические процессы и обратный осмос, требуют значительных энергетических затрат, что делает их чрезвычайно дорогими и экологически невыгодными. До этого момента солнечные методы опреснения демонстрировали низкую эффективность и сложность во внедрении, поэтому появление материала, способного эффективно производить чистую питьевую воду без сжигания ископаемого топлива, выглядит перспективно.
Доступность опреснения воды имеет большое значение, ведь, несмотря на покрытие большей части поверхности планеты, лишь незначительная доля мировых водных ресурсов пригодна для питья, а рост спроса делает преобразование морской воды в пресную критически важным инструментом для увеличения предложения и предотвращения резкого роста цен, при условии использования низкозатратных технологий, не способствующих климатическим изменениям.
Эффективное солнечное опреснение могло бы существенно помочь центрам обработки данных, которые потребляют значительные объемы воды, а использование соленой воды может привести к образованию отложений, засорений и повреждению оборудования. Возможность эффективно опреснять большие объемы воды не решит всех проблем, связанных с центрами обработки данных, но по крайней мере позволит им не истощать местные водные резервы.
Опресненная вода также может быть использована для орошения сельскохозяйственных культур. Китайские исследователи продемонстрировали, что вода, произведенная их устройством, успешно поддерживала полные циклы роста различных культур, таких как шпинат, кукуруза и китайская капуста, что может иметь значение для регионов, страдающих от засухи и неурожая.
Это достижение не является единственным в этой сфере. Исследователи из Университета Рочестера разработали способ использования солнечных панелей, обработанных лазером, для дистилляции морской воды без оставления концентрированного солевого раствора, который может нанести вред окружающей среде. Их метод позволяет получать остаточную соль в твердой форме для повторного использования, минимизируя отходы.
