Портативная система на солнечных батареях производит 1,64 литра питьевой воды за 8 часов

Исследователи из Университета Сучжоу в Китае разработали портативную систему на солнечных батареях, которая преобразует соленую, мутную и загрязненную воду в питьевую с помощью электротермического испарителя и концентрированного солнечного света. Устройство произвело 1,64 литра чистой воды за восемь часов, достигнув энергоэффективности в 93,31%.

Исследовательская группа из Университета Сучжоу в Китае разработала портативное устройство на солнечных батареях, которое производит питьевую воду из мутной, соленой, маслянистой и высококислотной воды. Прототип за восемь часов произвел 1,64 литра чистой воды, используя поверхность испарения площадью всего 30,72 см2.

В системе используется процесс электротермического испарения, при котором нагревательный элемент с электрическим приводом нагревает поверхность, впитывающую загрязненную воду, в результате чего вода испаряется. Образовавшийся пар собирается и конденсируется в чистую воду, а соли и другие загрязняющие вещества остаются в исходной воде.

Главное новшество устройства — межслойный электротермический испаритель. Вместо того чтобы нагревать весь объем влажного материала, исследователи расположили нагревательный элемент во внутреннем слое конструкции.

Такая конфигурация снижает потери тепла в окружающую воду и воздух. Согласно исследованию, такая конструкция позволила снизить потери тепла и энергопотребление почти на две трети по сравнению с обычным электротермическим испарителем, работающим за счет объемного нагрева.

Система также использует два источника солнечной энергии.

Она оснащена складными солнечными батареями, которые вырабатывают электричество для питания электротермического испарителя, а также складной линзой Френеля, которая концентрирует солнечный свет непосредственно на поверхности испарения. В исследовании не указана номинальная мощность или электрические характеристики фотоэлектрической системы.

С учетом концентрированной солнечной энергии устройство достигло видимой энергоэффективности в 93,31 % и производительности по воде в 69,46 литра на квадратный метр в час.

Испытания на открытом воздухе показали, что прототип может производить 1,64 литра питьевой воды за восемь часов, используя поверхность испарения площадью 30,72 см2, что меньше площади стандартной банковской карты.

Исследователи протестировали систему с различными типами воды, в том числе с водой, содержащей осадок, загрязнённой нефтью, сильно засоленной и сильнокислой.

В испытаниях также использовалась настоящая морская вода, и исследователи анализировали образцы воды до и после обработки. Под воздействием концентрированного солнечного света система обеспечивала скорость испарения более 90 кг/м2 в час.

Устройство оснащено фотоэлектрическими модулями и оптической системой концентрации солнечного света, что позволяет ему работать без подключения к сети или внешнего источника топлива. По словам исследователей, эту систему можно использовать в районах, где традиционная инфраструктура водоснабжения повреждена или недоступна.

Они также предположили, что эта технология может служить портативным решением для очистки воды в чрезвычайных ситуациях, в том числе при наводнениях, землетрясениях и вооруженных конфликтах, когда доступ к безопасной питьевой воде может быть ограничен.

Исследователи представили свои выводы в статье «Межслойный электротермический испаритель, работающий от солнечной энергии, позволяющий мгновенно получать большое количество пресной воды в различных условиях», опубликованной в журнале Nature Water. В отдельные дни января и февраля 2025 года проводились испытания на открытом воздухе с использованием небольшого прототипа.

Результаты демонстрируют осуществимость концепции, но для оценки ее потенциала в крупномасштабном применении все еще необходимы более крупные системы и более длительное тестирование в реальных условиях.

Challenger A12-200 https://invertory.ru/product/akkumuljator-challenger-a12-200/