Исследователи из Университета Рочестера в Нью-Йорке представили метод опреснения морской воды с помощью алюминиевых панелей, обработанных фемтосекундными лазерами. Эти лазеры работают с импульсами, длительность которых измеряется одной квадриллионной долей секунды. Такая сверхточная обработка изменяет структуру металла, превращая его в материал со свойствами суперкапиллярности. В результате поверхность панели становится настолько привлекательной для влаги, что способна поднимать воду вопреки гравитации, обеспечивая её эффективное испарение под воздействием естественного солнечного света даже в довольно больших объёмах.
Процесс работает путём образования тонкой плёнки воды на поверхности алюминия, которая быстро превращается в пар, оставляя после себя кристаллизованную соль и другие минеральные примеси. Важной особенностью этой технологии является способность суперкапиллярной поверхности перемещать кристаллы соли к краям панели, что предотвращает загрязнение рабочей зоны и поддерживает стабильную производительность системы в течение длительного времени. В отличие от промышленных систем опреснения, этот метод не создаёт чрезмерно концентрированного рассола, способного уничтожать морские экосистемы в местах его сброса.
Помимо получения питьевой воды, разработчики указывают на возможность сбора остатков минералов, оседающих на поверхности панелей. После испарения морской воды на алюминиевой структуре накапливаются кристаллы соли и других растворённых элементов, среди которых присутствует литий и даже уран. Это делает технологию потенциальным инструментом для добычи ценных ресурсов без необходимости проведения масштабных раскопок на суше, которые обычно сопровождаются значительными энергозатратами и вредом для окружающей среды, что делает этот подход привлекательным для промышленных разработчиков.
Добыча лития с помощью солнечных панелей может стать значительно более экологичной альтернативой традиционным карьерным работам, поскольку океанская вода содержит огромное количество растворённых соединений. Переход к такому способу получения сырья для производства аккумуляторов позволил бы существенно уменьшить нагрузку на земные недра. Однако авторы исследования сами признают, что будущее технологии будет зависеть от спроса на литий в батареях, который может снизиться по мере развития новых химических элементов питания, не требующих использования этого металла вообще.
Достоверность результатов исследования, опубликованного в журнале Light Science & Applications, пока ограничивается лабораторными условиями, поэтому не стоит ожидать быстрого внедрения этой технологии в глобальных масштабах для спасения от дефицита пресной воды. На данный момент неизвестно, как именно поведут себя эти панели в реальном океане под воздействием коррозии, морского мусора или биологических организмов, которые быстро покрывают любую конструкцию в море, что ставит под сомнение экономическую целесообразность масштабирования этого лабораторного решения.
