Создана технология опреснения воды с почти 100% КПД

Инженеры Калифорнийского университета в Риверсайде разработали новый способ восстановления пригодной для питья воды из высококонцентрированных солевых растворов с почти 100% выходом.

Это изобретение позволит эффективнее бороться с нехваткой пресной воды в засушливых регионах и сократить объем минерализованных сточных вод.

На сегодня самым распространенным методом опреснения морской и жесткой воды, а также сточных вод является обратный осмос, но он не способен справиться с высокими концентрациями соли. Такие рассолы в большом объеме образуются в результате обратного осмоса и гидравлических разрывов пласта (в нефтегазовой отрасли) и требуют осторожной утилизации во избежание ущерба для окружающей среды.

Ученые взяли за основу другой способ, дистилляцию через мембрану, когда тепло превращает воду в пар, который проходит через мембрану, задерживающую соль. Однако, горячий рассол вызывает сильную коррозию, поэтому требуется постоянная замена комплектующих. Кроме того, однократное прохождение восстанавливает менее 10% воды из рассола.

В идеальном сценарии термальное опреснение позволяет восстанавливать всю воду из рассола, оставляя небольшой объем твердой кристаллической соли, которую можно было бы использовать или утилизировать, — говорит Дэвид Джассби, руководитель проекта. — К сожалению, современный процесс опреснения требует постоянной подачи горячего рассола на мембрану, что сокращает восстановление воды до примерно 6%.

Для того чтобы улучшить эту технологию, исследователи разработали самогреющуюся мембрану из углеродных нанотрубок, которые нагревают рассол только на поверхности мембраны. Это сокращает количество тепла, которое требуется для всего процесса, и повышает выход восстановленной воды почти до 100%.

В помощь прибрежным городам и засушливым регионам, нуждающимся в ирригации, стартап Atmocean создал опреснитель, работающий на энергии волн и не требующих дополнительных энергозатрат. Каждый блок занимает площадь 60 на 60 м и вырабатывает пресную воду, достаточную для полива 30 га земли.