Νέο σύστημα ηλιακής ενέργειας μετατρέπει το αλμυρό νερό σε καθαρό, οικονομικά προσιτό πόσιμο νερό

Οι επιστήμονες ανέπτυξαν μια τεχνολογία ηλιακής ενέργειας που μετατρέπει το αλμυρό νερό σε καθαρό πόσιμο νερό χωρίς επικίνδυνες ασθένειες που μεταδίδονται στο νερό. Εάν οι ισχυρισμοί τους είναι αληθινοί, τότε αυτό μπορεί να αντιπροσωπεύει ένα τεράστιο βήμα προς την παροχή αξιόπιστου και ασφαλούς νερού στις αναπτυσσόμενες και άλλες χώρες.

Η πρόσβαση σε καθαρό νερό είναι κάτι που θεωρούμε δεδομένο στον ανεπτυγμένο κόσμο. Οι περισσότεροι από εμάς μετά βίας σκεφτόμαστε αν το νερό που ρέει από τις βρύσες μας, το νερό που εμφανίζεται σχεδόν αμέσως, είναι ασφαλές ή όχι. Ωστόσο, αυτό δεν ισχύει για όλους. Στην πραγματικότητα, περίπου το 40 τοις εκατό του παγκόσμιου πληθυσμού δεν έχει πρόσβαση σε επαρκές πόσιμο νερό. Ακόμη χειρότερα, η UN-Water υπολογίζει ότι περίπου 4 δισεκατομμύρια άνθρωποι υποφέρουν από σοβαρή έλλειψη νερού για τουλάχιστον ένα μήνα το χρόνο. Και, με την αυξανόμενη κλιματική κρίση, αυτό το πρόβλημα θα επιδεινωθεί.

Ως εκ τούτου, η ανάγκη για νέες μεθόδους για την παροχή καθαρού, αξιόπιστου νερού σε χώρες και περιοχές που βρίσκονται σε κίνδυνο συνεχίζει να αυξάνεται. Αλλά η τελευταία έρευνα από το King’s College του Λονδίνου μπορεί να προσφέρει κάποια ελπίδα σε αυτή την προσπάθεια.

Η ομάδα, σε συνεργασία με το MIT και το Helmhotz Institute for Renewable Energy Systems, δημιούργησε ένα νέο σύστημα που παράγει σταθερά επίπεδα νερού χρησιμοποιώντας ηλιακή ενέργεια. Σύμφωνα με τη νέα τους μελέτη, η διαδικασία είναι περισσότερο από 20 τοις εκατό φθηνότερη από τις παραδοσιακές μεθόδους και μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε αγροτικές περιοχές σε όλο τον κόσμο. Αυτή είναι μια αρκετά ισχυρή δήλωση και ακούγεται σαν μια πράξη σύγχρονης αλχημείας.

«Αυτή η τεχνολογία μπορεί να επεκτείνει τις πηγές νερού που είναι διαθέσιμες σε κοινότητες πέρα ​​από τις παραδοσιακές», είπε ο Δρ Wei He, ανώτερος λέκτορας μηχανικής στο King’s College του Λονδίνου, σε μια δήλωση, «και παρέχοντας νερό από πηγές αλατούχου που δεν έχουν μολυνθεί, μπορεί να βοηθήσει στην καταπολέμηση του νερού. ελλείψεις ή απροσδόκητες καταστάσεις έκτακτης ανάγκης. όταν διακόπτεται η συμβατική παροχή νερού, όπως στα πρόσφατα κρούσματα χολέρας στη Ζάμπια».

Πως λειτουργεί, λοιπόν? Το νέο σύστημα χρησιμοποιεί εξειδικευμένες μεμβράνες για τη διοχέτευση ιόντων αλάτων σε ένα ρεύμα άλμης. Στη συνέχεια μπορεί να διαχωριστεί από το νερό, αφήνοντάς το φρέσκο ​​και πόσιμο.

Επιπλέον, η ομάδα έχει αναπτύξει έναν τρόπο για να προσαρμόζει ευέλικτα την τάση και την ταχύτητα με την οποία ρέει το αλμυρό νερό μέσω του συστήματος. Αυτό τους επέτρεψε να προσαρμοστούν στο διαθέσιμο ηλιακό φως χωρίς να διακυβεύεται η συνολική ποσότητα πόσιμου νερού που παρήγαγαν.

Αρχικά, η ομάδα συνέλεξε πληροφορίες στο χωριό Chelleru, κοντά στο Hyderabad, στην Ινδία. Στη συνέχεια χρησιμοποίησαν αυτές τις πληροφορίες για να αναδημιουργήσουν τις ίδιες συνθήκες σε μια πόλη του Νέου Μεξικού, όπου μετέτρεψαν με επιτυχία έως και 10 κυβικά μέτρα (353 κυβικά πόδια) γλυκού νερού, αρκετό για να τροφοδοτήσει 3.000 ανθρώπους την ημέρα. Η διαδικασία συνεχίστηκε ανεξάρτητα από το αν ο Ήλιος ήταν σκεπασμένος από σύννεφα ή βροχή.

«Προσφέροντας μια οικονομική και φιλική προς το περιβάλλον εναλλακτική λύση που μπορεί να λειτουργήσει εκτός του δικτύου, η τεχνολογία μας επιτρέπει στις κοινότητες να αξιοποιήσουν εναλλακτικές πηγές νερού (όπως βαθιά υδροφορείς ή αλατούχο νερό) για την αντιμετώπιση της λειψυδρίας και της μόλυνσης των παραδοσιακών αποθεμάτων νερού. σύνολο.

«Αυτή η τεχνολογία μπορεί να επεκτείνει τις διαθέσιμες πηγές νερού σε κοινότητες πέρα ​​από τις παραδοσιακές και, παρέχοντας νερό από μη μολυσμένες πηγές αλατούχου, μπορεί να βοηθήσει στην καταπολέμηση της λειψυδρίας ή απροσδόκητων καταστάσεων έκτακτης ανάγκης όταν διακόπτεται η συμβατική παροχή νερού, όπως για παράδειγμα τα πρόσφατα κρούσματα χολέρας στη Ζάμπια.

Παγκοσμίως, περίπου το 56 τοις εκατό των διαθέσιμων υπόγειων υδάτων είναι αλατούχα και ακατάλληλα για πόση. Αυτό το πρόβλημα είναι ιδιαίτερα σοβαρό σε μέρη όπως η Ινδία, όπου το 60 τοις εκατό της γης περιέχει αλατούχο νερό. Επομένως, αυτό το νέο σύστημα προσφέρει ελπίδα για προσπάθειες για ασφαλή και οικονομικά προσιτή αφαλάτωση των πηγών νερού.

Οι περισσότερες τεχνολογίες αφαλάτωσης χρησιμοποιούν ακριβές μπαταρίες σε συστήματα εκτός δικτύου ή χρησιμοποιούν πολλή ενέργεια μέσω συστημάτων δικτύου για την αφαίρεση της περιεκτικότητας σε αλάτι από το νερό. Αυτό είναι ακριβό και αναξιόπιστο, ειδικά στις αγροτικές περιοχές των αναπτυσσόμενων χωρών. Ορυκτά καύσιμα χρησιμοποιούνται συχνά εδώ για την τροφοδοσία των γεννητριών, κάτι που είναι επιβλαβές για το περιβάλλον.

Αυτό το νέο χαμηλού κόστους σύστημα τύπου «μπαταρίας» προσφέρει νέους, βιώσιμους τρόπους αφαλάτωσης του νερού, αφαιρώντας την πίεση από τους μεμονωμένους καταναλωτές να το διατηρήσουν.

Και πρόσθεσε: «Παραδοσιακά, η αφαλάτωση του νερού ήταν ενεργοβόρα και δαπανηρή, περιορίζοντας τη χρήση του σε περιοχές με σταθερούς ενεργειακούς και οικονομικούς πόρους. Εξαλείφοντας πλήρως την ανάγκη για σύστημα δικτύου και μειώνοντας την εξάρτηση από την τεχνολογία μπαταριών κατά 92%, το σύστημά μας μπορεί να παρέχει αξιόπιστη πρόσβαση σε ασφαλές πόσιμο νερό χωρίς εκπομπές ρύπων επιτόπου και με έκπτωση περίπου 22 τοις εκατό για άτομα που το χρειάζονται σε σύγκριση στις παραδοσιακές μεθόδους».

Εκτός των αναπτυσσόμενων περιοχών, το νέο σύστημα θα μπορούσε να βοηθήσει στην αντιστάθμιση μελλοντικών προβλημάτων που θα δημιουργήσει η κλιματική αλλαγή, ειδικά για τη γεωργία. Αν και ο στόχος πρέπει να είναι ο περιορισμός των συνεπειών της κλιματικής αλλαγής, η ικανότητα παραγωγής καθαρού γλυκού νερού από αλατούχο νερό θα μπορούσε να βοηθήσει στην άρδευση.

«Το γλυκό νερό για άρδευση είναι ένα μεγάλο πρόβλημα σε όλο τον κόσμο, συμπεριλαμβανομένης της Βόρειας Αμερικής, της Μέσης Ανατολής και της υποσαχάριας Αφρικής», εξήγησε. «Η ξηρασία και το κόστος είναι μεγάλα πλεονεκτήματα για μια βιομηχανία που βασίζεται σε ασταθή παροχή νερού για να επιβιώσει και η κλιματική αλλαγή θα επιδεινώσει περαιτέρω αυτές τις προκλήσεις».

«Παρέχοντας έναν βιώσιμο τρόπο στους αγρότες να παράγουν φρέσκο ​​νερό για άρδευση σε μειωμένη τιμή χωρίς να θέσουμε σε κίνδυνο τον όγκο του, μπορούμε να τους βοηθήσουμε να μειώσουν το κόστος, να μετριάσουν τις εκπομπές άνθρακα και να διασφαλίσουν τη γεωργική παραγωγή και τελικά να μεταφέρουν αυτά τα οφέλη στους πελάτες».

Μέρη όπως το Ηνωμένο Βασίλειο και οι Ηνωμένες Πολιτείες έχουν πιο σταθερά και διαφοροποιημένα δίκτυα από τις περισσότερες άλλες χώρες, αλλά εξακολουθούν να βασίζονται στα ορυκτά καύσιμα για την τροφοδοσία τους. Ως εκ τούτου, το νέο σύστημα αφαλάτωσης θα μπορούσε να βοηθήσει στην εξάλειψη της ανάγκης να βασιζόμαστε σε αυτά τα καύσιμα και μπορεί να συμβάλει στις προσπάθειές μας να επιτύχουμε το Net Zero.

«Το επόμενο βήμα για εμάς είναι να εφαρμόσουμε αυτήν την τεχνολογία χαμηλού κόστους σε άλλους τομείς, συμπεριλαμβανομένης της επεξεργασίας λυμάτων και της παραγωγής αλκαλικών προϊόντων για να κάνουμε τον ωκεανό πιο αλκαλικό και να τον βοηθήσουμε να απορροφήσει περισσότερο CO.2 της ατμόσφαιρας», κατέληξε. «Ακολουθώντας αυτήν την προσέγγιση μπορούμε όχι μόνο να απελευθερώσουμε τη γεωργία από άνθρακα, αλλά και να επιτύχουμε ευρύτερα περιβαλλοντικά και κλιματικά οφέλη».

Το άρθρο δημοσιεύεται στο Nature Water.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *