Cum transformi apa mării în apă potabilă prin energie solară. Metoda creativă de desalinizare ce salvează vieți
Cercetătorii de la Universitatea din Waterloo au dezvoltat un dispozitiv inovator care folosește energia solară pentru a transforma apa de mare în apă potabilă. Această tehnologie promite să ofere o soluție sustenabilă pentru criza globală a apei, în special în regiunile de coastă și insulare unde accesul la apă dulce este limitat.
O soluție eficientă la criza globală a apei
În contextul în care aproximativ 2,2 miliarde de oameni la nivel mondial nu au acces la apă potabilă curată, necesitatea unor metode eficiente de desalinizare este mai urgentă ca niciodată. Creșterea rapidă a populației și consumul sporit de apă exercită o presiune semnificativă asupra resurselor existente, mai ales în țările insulare și de coastă.
Dispozitivul creat de echipa de la Universitatea din Waterloo convertește 93% din lumina solară în energie utilizabilă, producând aproximativ 20 de litri de apă potabilă pe metru pătrat în fiecare zi. Aceasta depășește cu mult eficiența metodelor tradiționale de desalinizare și satisface cerințele zilnice recomandate de Organizația Mondială a Sănătății pentru consumul de apă per persoană.
Inspirat de natura: cum funcționează dispozitivul
Tehnologia se bazează pe imitarea ciclului natural al apei și a modului în care copacii transportă apa de la rădăcini către frunze. Dr. Michael Tam, profesor în cadrul Departamentului de Inginerie Chimică al universității, explică faptul că inspirația a venit din observarea proceselor naturale de evaporare și condensare a apei în mediul înconjurător.
Dispozitivul funcționează prin evaporarea și condensarea eficientă a apei într-un sistem închis, eliminând astfel acumularea de sare care, în mod obișnuit, duce la înfundarea sistemelor tradiționale de desalinizare. Materialele avansate utilizate includ o spumă de nichel acoperită cu un polimer conductiv și particule termoresponsive de polen. Acestea absorb lumina solară pe întreg spectrul, transformând-o în căldură.
Un strat subțire de apă de mare se încălzește la suprafața polimerului și se deplasează în sus, asemănător acțiunii capilare observate la copaci. Pe măsură ce apa se evaporă, sarea este transportată către stratul inferior al dispozitivului, prevenind astfel blocajele și permițând funcționarea continuă fără necesitatea întreținerii frecvente.
Avantajele energiei solare și eficiența energetică
Utilizarea energiei solare ca sursă principală de energie face ca acest dispozitiv să fie deosebit de atractiv pentru zonele cu resurse limitate. Cu o eficiență de conversie a luminii solare de 93%, sistemul oferă o alternativă ecologică și rentabilă la metodele convenționale de desalinizare, care sunt adesea energofage și costisitoare.
Dr. Yuning Li, profesor în cadrul aceluiași departament și contributor la proiect, subliniază importanța acestei eficiențe ridicate în contextul necesităților globale de apă. Capacitatea de a produce 20 de litri de apă potabilă pe zi per metru pătrat poate avea un impact semnificativ în comunitățile care se confruntă cu lipsa apei curate.
Portabilitate și aplicabilitate în zonele izolate
Un alt avantaj major al acestui dispozitiv este portabilitatea sa. Fiind ușor de transportat și instalat, poate fi utilizat în regiuni îndepărtate sau afectate de dezastre naturale, unde infrastructura pentru furnizarea apei potabile este inexistentă sau sever deteriorată.
„Acest nou dispozitiv nu este doar eficient, ci și portabil, ceea ce îl face ideal pentru utilizarea în zone izolate unde accesul la apă proaspătă este limitat”, afirmă Dr. Li.
Planuri de viitor și impact global
Echipa de cercetare intenționează să construiască un prototip de dimensiuni mai mari pentru a testa tehnologia în condiții maritime reale. Scopul este de a evalua potențialul de scalare și de a confirma eficiența dispozitivului în mediul natural.
Dacă testele se vor dovedi reușite, tehnologia ar putea oferi o sursă sustenabilă de apă potabilă pentru comunitățile de coastă și ar contribui la îndeplinirea obiectivelor de dezvoltare durabilă ale ONU, în special cele legate de sănătate, apă curată, reducerea inegalităților și consum responsabil.
Inovația adusă de cercetătorii de la Universitatea din Waterloo reprezintă un pas important în combaterea crizei globale a apei. Prin combinarea principiilor naturale cu tehnologia modernă, acest dispozitiv de desalinizare solară oferă o soluție eficientă și ecologică pentru a transforma apa de mare în apă potabilă, având potențialul de a salva vieți și de a îmbunătăți calitatea vieții în comunitățile afectate de lipsa apei curate.
Studiul care detaliază aceste descoperiri a fost publicat recent în revista Nature Communications, evidențiind importanța și recunoașterea internațională a acestei tehnologii revoluționare, conform Interesting Engineering.