В основе технологии опреснения лежат два метода: электродиализ и обратный осмос. В первом случае электрическое поле выводит ионы соли, когда вода проходит сквозь слои мембран, во втором вода под давлением проходит через мембрану-фильтр, очищаясь от солей. Однако обратный осмос требует постоянного расхода энергии, поэтому инженеры Массачусетского технологического института от него отказались, пишет MIT News.

Для того чтобы система электродиализа могла работать без батарей, они сократили время ее реакции на изменение окружающей среды до доли секунды. Так она смогла обновлять скорость опреснения от трех до пяти раз в секунду. Это позволило гибко адаптироваться к колебаниям уровня освещенности без необходимости задействовать другие источники энергии.

В результате инженеры собрали полностью автономную установку для опреснения грунтовых вод, которая обеспечивает потребности в питьевой воде примерно для 3000 человек. Прототип испытали в колодцах с грунтовой водой в штате Нью-Мексико. В течение полугода система использовала в среднем более 94% электроэнергии, выработанной собственными солнечными панелями, чтобы получать до 5000 литров воды в день, несмотря на существенные колебания погоды и солнечного света.

Установка предназначена для опреснения соленых грунтовых вод — подводных резервуаров, которые встречаются намного чаще пресных грунтовых вод. Они считаются богатым потенциальным источником питьевой воды. Возможность получать ее без лишних затрат имеет огромное значение для засушливых стран и регионов мира, расположенных вдали от морского берега. Часто им бывают доступны лишь соленые грунтовые воды. Вдобавок, из-за климатических изменений концентрация соли в них повышается.

«Современные технологии опреснения требуют постоянного электропитания и накопителей энергии для выравнивания такого непостоянного источника энергии, как солнце. Постоянно меняя потребляемую мощность синхронно с солнцем, наша технология прямо и эффективно использует солнечную энергию для производства воды, — сказал Амос Уинтер, директор инженерного центра GEAR при Институте. — Возможность получать питьевую воду от возобновляемых источников энергии, без аккумуляторов — это серьезная задача. И мы ее выполнили».

По данным ВОЗ, около 785 млн человек по всему миру испытывает нехватку питьевой воды. Несмотря на огромные объемы воды на Земле, большая ее часть — соленая, а пресной всего 2,5%. Один из способов решения это проблемы — опреснение. Южнокорейские ученые объявили о разработке стабильного нановолоконного устройства для процесса мембранной дистилляции.