Ученые разработали простой способ опреснения воды с помощью солнечной энергии

12:00, 27 июля 2021

В опреснителе используются цилиндр и солнечный коллектор

Прототип дистиллятора Алхарбави Насир Тавфик Алван собрал в мастерской УрФУ. Фото: Илья Сафаров.

Энергетики УрФУ разработали новую технологию опреснения воды. Предложенный способ значительно снизит стоимость опреснения и позволит увеличить объемы производства в четыре раза, сообщают РИА Новости. Результаты исследования опубликованы в журнале Case Studies in Thermal Engineering.

На сегодня одним из самых популярных и простых способов опреснения является дистилляция воды с помощью солнечной энергии. Ученые УрФУ совместно с коллегами из Ирака разработали гибридную технологию повышения эффективности испарения внутри солнечного дистиллятора за счет вращающегося полого цилиндра и солнечного коллектора.

«Создана технология опреснения воды путем применения вращающегося полого цилиндра внутри солнечного дистиллятора для ускорения испарения воды в емкости путем образования тонкой пленки воды на внешней и внутренней поверхности цилиндра, которая с каждым оборотом постоянно обновлялась. Для повышения температуры воды под цилиндром мы применили солнечный коллектор», — рассказал заведующий кафедрой «Атомные станции и возобновляемые источники энергии» УрФУ Сергей Щеклеин.

В рамках эксперимента скорость вращения цилиндра внутри солнечного дистиллятора составила 0,5 об/мин. Данной интенсивности и времени достаточно для испарения тонкой пленки воды с поверхности цилиндра. Экспериментальные испытания проходили в Екатеринбурге в течение нескольких месяцев (июнь-октябрь, 2019 год) и показали высокую эффективность и надежность разработанного устройства. Кроме того, ученые отметили, что относительно высокая интенсивность солнечного излучения и низкая температура окружающего воздуха также способствовали повышению производительности дистилляции воды.

«Коэффициент повышения производительности созданного солнечного дистиллятора, в сравнении с традиционными устройствами, составил не менее 280% в относительно жаркие месяцы (июнь, июль и август) и не менее 300% и 400% в более прохладные месяцы (сентябрь и октябрь), при этом совокупная производительность дистилляции воды летом достигала 12,5 л/м2·сут, а зимой 3,5 л/м2·сут», — прокомментировал Алхарбави Насир Тавфик Алван, инженер-исследователь кафедры «Атомные станции и возобновляемые источники энергии» УрФУ, сотрудник Северного технического университета (Ирак).

Разработанная технология опреснения воды с простой конструкцией и низкой стоимостью может быть интересна за рубежом — особенно на Ближнем Востоке и в Африке — в странах с высоким потенциалом солнечной энергии и дефицитом пресной воды.

В дальнейшем ученые планируют улучшить технологию и повысить производительность солнечного дистиллятора при минимально возможных капитальных и эксплуатационных затратах для различных климатических условий.

Справка

Более 40 % мирового населения, по данным ООН, страдает от дефицита воды: более 700 млн жителей планеты лишены доступа к чистой воде, а свыше 1,7 млрд человек, проживающих на территории речных бассейнов, нуждаются в дополнительных источниках пресной воды.