Электроэнергия и вода одинаково нужны миру, но производство одного сокращает запасы другого. В Соединенных Штатах, например, система водоснабжения расходует 6% вырабатываемого в стране электричества на очистку и распределение водных ресурсов.
С другой стороны, для работы термоэлектрических электростанций требуется до 640 млрд литров пресной воды в день, которые поступают из рек, озер, водохранилищ и водоносных пластов. До 23 млрд литров этой воды потребляется в процессе, то есть не возвращается в окружающую среду.
Солнечные панели требуют примерно в 300 раз меньше воды, чем термоэлектрические станции, зато и вырабатывают не так много электричества, пишет Business Insider.
Устройство, предложенное учеными из Научно-технологического университета им. короля Абдаллы существует пока только в виде прототипа. По замыслу создателей, оно опресняет воду и будет особенно полезно там, где ее запасы ограничены. Электростанция состоит из опреснителя, установленного позади солнечного элемента.
Когда солнце светит, элемент вырабатывает электричество и выделяет тепло — как обычно. Но вместо того, чтобы отправлять тепло назад в атмосферу, он направляет его в дистиллятор, который использует его для запуска процесса опреснения.
Для проверки качества воды исследователи заполнили опреснитель соленой водой с тяжелыми металлами вроде свинца, меди и магния. Устройство превратило воду в пар, который проник сквозь пластиковую мембрану, и отфильтровало соль и загрязняющие вещества
На выходе получилась питьевая вода, соответствующая стандартам Всемирной организации здравоохранения.
Прототип шириной в один метр вырабатывает около 1,7 литров чистой воды в час. В идеале его следует разместить в засушливом регионе рядом с источником воды. При этом его КПД как солнечного элемента оставалось в пределах 11%, как у коммерческих аналогов.
Помимо этого, устройство поможет энергетическим компаниям снизить расходы на строительство и эксплуатацию электростанций путем выработки чистой питьевой воды. Но прежде, чем это станет реальностью, ученым придется создать промышленную версию электростанции.
Американские инженеры разработали недавно систему из двух мембран, которая работает на смене пресной и соленой воды и вырабатывает бесплатную энергию. В ее основе так называемая «батарея энтропийного смешивания», описанная еще в 2011 году.
