5 мин. чтения
3/28/2024 11:04:06 AM

Солнечная энергия превращает соленую в питьевую

Article Preview Image Система автоматически отрегулировала напряжение и скорость, с которой соленая вода протекала через нее, зависит от переменных уровней солнечного света.Сопоставляя работу машины с доступной водой, команда может разработать систему, которая сокращается на дорогостоящем использование батареи, не ставя под угрозу количество производимой питьевой воды.Кредит: Природная вода (2024).Doi: 10.1038/s44221-024-00213-w

В статье, опубликованной сегодня в Nature Water, исследователи показывают, что процесс более чем на 20% дешевле, чем традиционные методы и может быть развернут в сельских местах по всему миру.После тестирования в сельских общинах они обнаружили, что новые технологии могут сигнализировать о изменении шага в обеспечении чистой воды в развивающихся странах и за ее пределами.

Основываясь на существующих процессах, которые превращают физиологические подземные воды в пресноводные, исследователи из Королевского колледжа Лондона, в сотрудничестве с MIT и Институтом систем возобновляемых источников энергии Гельмгольца, создали новую систему, которая производила постоянные уровни воды с использованием солнечной энергии.

Он работает, разделяя соль, используя набор специализированных мембран, которые направляют ионы соли в поток рассола, оставляя воду свежей и выпивкой.Гибко регулируя напряжение и скорость, с которой соленая вода протекала через систему, исследователи разработали систему, которая приспосабливается к переменному солнечному свету, не ставя под угрозу количество производимой свежей питьевой воды.

Используя данные, впервые собранные в деревне Челлеру недалеко от Хайдарабада в Индии, а затем воссоздавая эти условия деревни в Нью -Мексико, команда успешно преобразовала до 10 м3 свежей питьевой воды.Этого было достаточно для 3000 человек в день - с процессом, продолжающим работать независимо от переменной солнечной энергии, вызванной облачным покрытием и дождем.

Доктор Вей Хе из Королевского колледжа Лондонского департамента инженерии считает, что новые технологии могут принести огромные выгоды для сельских сообществ, не только увеличивая поставку питьевой воды, но и приносят пользу для здоровья.

Он сказал: «Предлагая дешевую, экологически чистую альтернативу, которой можно управлять с сети, наша технология позволяет сообществам использовать альтернативные источники воды (например, глубокие водоносные горизонты или соленая вода) для устранения нехватки воды и загрязнения в традиционных водоснабжениях.Полем

«Эта технология может расширить источники воды, доступные для сообществ, за пределами традиционных, и предоставляя воду из незагрязненных источников физиологического раствора, может помочь бороться с дефицитом воды или неожиданными чрезвычайными ситуациями, когда обычные водоснабжения нарушаются, например, такие же, как недавние вспышки холеры в Замбии».

Примерно четверть населения мира сталкивается с «чрезвычайно высоким» уровнем водного стресса, что приводит к высокой вероятности нехватки воды.В глобальном сельском населении 1,6 миллиарда человек сталкиваются с нехваткой воды, многие из которых полагаются на стрессовые запасы подземных вод, лежащих под поверхностью Земли.

Тем не менее, по всему миру 56% подземных вод являются физиологическим раствором и не подходят для потребления.Эта проблема особенно распространена в Индии, где 60% земельной земли оставляют невозможную соленую воду.Следовательно, существует насущная потребность в эффективных методах опреснения для создания свежей питьевой воды дешево и в масштабе.

Традиционная технология опреснения основывалась либо на дорогостоящие батареи в автономных системах, либо на системе сети для подачи энергии, необходимой для удаления соли из воды.В сельских районах развивающихся стран инфраструктура сетки может быть ненадежной и в значительной степени зависит от ископаемого топлива.

Без регулярных источников энергии, отдельные деревни и сообщества должны полагаться на дорогие батареи для использования возобновляемых источников энергии, таких как солнечная энергия, чтобы обеспечить их пресную воду, передавая стоимость отдельных потребителям.

Создание недорогой технологии опреснения, похожей на батарею, устраняет зависимость от технологии батареи для использования прерывистой солнечной энергии в автономных приложениях, обеспечивая доступность для сельских сообществ в развивающихся странах, таких как Индия.

Доктор он добавил: «Традиционно, опреснительная вода была энергоемкостью и дорогостоящей, ограничивая свое использование областями со стабильной энергией и финансовыми ресурсами. Удавливая необходимость в системе сетки и полностью решает технологии батареи на 92%, нашаСистема может обеспечить надежный доступ к безопасной питьевой воде, полностью без выбросов на месте и со скидкой в размере примерно 22% для людей, которые в ней нуждаются, по сравнению с традиционными методами ».

Система также может использоваться за пределами развивающихся областей, особенно в сельском хозяйстве, где изменение климата приводит к нестабильным запасам пресной воды для орошения.

Команда планирует расширить доступность технологий по всей Индии за счет сотрудничества с местными партнерами.Помимо этого, команда из MIT также планирует создать стартап для коммерциализации и финансирования технологии.

Доктор он сказал: «Пресная вода для орошения является большой проблемой во всем мире, включая Северную Америку, Ближний Восток и Африку к югу от Сахары. Засуха и стоимость являются основными привлечениями к отрасли, которая опирается на нестабильные запасы воды вВыживает, и изменение климата еще больше усугубит эти проблемы.

«Предоставляя фермерам устойчивый способ производства пресной воды для орошения по сокращению цены без скомпрометирования его объема, мы можем помочь им снизить затраты, смягчить выбросы углерода и обеспечить производство сельского хозяйства и в конечном итоге передавать эти преимущества потребителям.

«В то время как в США и Великобритании есть более стабильные, диверсифицированные сетки, чем в большинстве стран, они все еще полагаются на ископаемое топливо. Удаляя ископаемое топливо из уравнения для энергетических голодных секторов, таких как сельское хозяйство, мы можем помочь ускорить переход к чистому нулю.

“Следующим шагом для нас является применение этой недорогой технологии для других секторов, включая очистку сточных вод и производство щелочка, чтобы сделать океан более щелочным, чтобы помочь ему поглотить больше CO2 из атмосферы.Сельское хозяйство, но более широкие экологические и климатические льготы “.

Больше информации: Wei He et al., Гибкий пакетный электродиализ для недорогих солоновато-солнечной солоноватой воды, природной воды (2024).Doi: 10.1038/s44221-024-00213-w

Получи бесплатную еженедельную рассылку со ссылками на репозитории и лонгриды самых интересных историй о стартапах 🚀, AI технологиях 👩‍💻 и программировании 💻!
Присоединяйся к тысячам читателей для получения одного еженедельного письма

Подписывайся на нас:

Нашли ошибку в тексте? Напишите нам.

Добавляй ЛРНЧ в свою ленту Google Новостей.
Читайте далее 📖

Может ли новая техника для «изогнутого» света стать секретом улучшения беспроводной связи?

4/10/2024 · 5 мин. чтения

Может ли новая техника для «изогнутого» света стать секретом улучшения беспроводной связи?

Новая техника оценки долговечности защищает от солнечной изменчивости для развития выработки зеленого водорода

4/9/2024 · 5 мин. чтения

Новая техника оценки долговечности защищает от солнечной изменчивости для развития выработки зеленого водорода