Az édesvíz iránti igény sürgetőbb, mint valaha: világszerte körülbelül 2,2 milliárd ember nem jut tiszta ivóvízhez. A gyors népességnövekedés és a növekvő vízfogyasztás fokozza a tengerparti országokra nehezedő nyomást, ahol a sótalanítás létfontosságú folyamattá vált. Az ENSZ 2024-es vízügyi világjelentés szerint az édesvíz hatékony előállítására alkalmas új technológiák iránti igény még soha nem volt ilyen nagy.

A hagyományos sótalanító rendszerek a tengervizet membránokon keresztül szűrik. A só leválasztása azonban rendkívül energiaigényes folyamat, és a berendezések sem tartósak, könnyen meghibásodnak. A membránok felületén felhalmozódó só gyakran eltömíti a rendszert, ami gyakori karbantartást igényel és megzavarja a folyamatos működést.

Ezzel szemben a Nature-ben publikált cikkben bemutatott új eszköz a vizet elpárologtatja, a felszínre szállítja és egy zárt ciklusban lecsapolja, így megakadályozza a sófelhalmozódást, ami csökkenti a készülék hatékonyságát. A zárt rendszer középpontjában innovatív anyagok kombinációja áll. A kutatók nikkelhabot használtak a készülék megtervezéséhez, amelyet polimerrel és hőre tapadó pollenszemcsékkel vontak be. Ezek az anyagok a napfényt a teljes napspektrumban elnyelik, és hővé alakítják. A polimer felületén lévő vékony tengervízréteg felmelegszik és felfelé mozog, hasonlóan a fáknál megfigyelhető kapilláris hatáshoz.

Ahogy a víz elpárolog, a só lejut az eszköz alsó rétegébe, megakadályozva a dugulást. Ez az öntisztító mechanizmus az úszómedencék visszamosó rendszerére emlékeztet, lehetővé téve a készülék folyamatos, karbantartás nélküli működését. A hagyományos rendszerekkel ellentétben, amelyek állandó tisztítást igényelnek, ez az új technológia folyamatos, megszakítás nélküli sótalanítást biztosít.

Ami a Waterloo készüléket különösen lenyűgözővé teszi, az az, hogy a napenergiára támaszkodik. A fejlett anyagok felhasználásával a rendszer a napfény 93 százalékát képes hasznosítható energiává alakítani, ami jelentős előrelépés a jelenlegi sótalanítási technológiákhoz képest. Ez a nagy hatékonyság lehetővé teszi, hogy a készülék naponta négyzetméterenként mintegy 20 liter friss vizet állítson elő, ami megfelel az Egészségügyi Világszervezet által személyenként ajánlott napi vízszükségletnek.

Forrás: Interesting Engineering

Borítókép: University of Waterloo