На Южном Урале изобрели не имеющий аналогов в мире опреснитель морской воды
6 Января 2024
Фото: Сергей Качко, пресс-служба ЮУрГУ
Он работает на солнечной энергии и также может применяться для очистки грунтовых вод.
Челябинские ученые придумали, как решить проблему нехватки пресной воды на Земле. Их уникальное устройство для опреснения морской воды просто в использовании, недорого, экономично и экологично. Недавно на него получен патент.
«Очевидно, что потребности в чистой воде практически безграничны. С учетом того, что запасы морской соленой воды и грунтовых подземных вод исчисляются тысячами кубических километров, очистка ее от солей могла бы стать решением вопроса водоснабжения, – комментирует доктор технических наук, профессор ЮУрГУ, директор Международного инновационного центра «Альтернативная Энергетика» Евгений Соломин.– Однако, несмотря на наличие множества систем опреснения, проблема обеспечения чистой водой до сих пор не решена».
По его словам, одна из проблем — долгое время цикла опреснения (дистилляция, так называемый обратный осмос). Другая - недостаточно качественная очистка — фильтрация. Изобретение челябинских ученых позволяет не только получать качественную питьевую воду из морской соленой, но и намного ускорить дистилляцию.
Это поршневой цилиндр из двух отделов, работающий по принципу двигателя внутреннего сгорания. Механизм действия довольно прост. При поднятии поршня в верхний отдел устройства из нижнего поступает подогретая соленая вода. Она закипает, испаряется, и поршень быстро движется вниз, повышая давление выше атмосферного уровня. Рассол уходит в отдельную емкость, а пар - в нижний отдел устройства, где конденсируется в пресную воду. Потом конденсат под давлением вытесняется через теплообменник в емкость для сбора дистиллята, после чего весь цикл повторяется.
Поршневая система в опреснителе — принципиально новый элемент, он позволяет упростить конструкцию , достичь экономии энергии, ускорить испарение воды при низком давлении и конденсацию пара при высоком. Причем такое устройство может работать в автоматическом режиме, выдавая количество питьевой воды, необходимое для человека в сутки (2–3 литра), но есть возможность повысить выработку и до 15 тонн. При этом опреснитель полностью автономен – вся необходимая энергия поступает от солнечного модуля. А чтобы элементы устройства не страдали от морской соленой воды, разработчики сделали их из нержавеющей стали, продлив срок эксплуатации более чем на 10 лет.
Ученые планируют апробацию прототипа опреснителя с разными составами морской и минеральной воды. Его создали на основе дистиллятора, разрабатываемого в рамках гранта Российского Научного Фонда. Сейчас он проходит первые испытания.
Как добавили ученые, опреснитель можно будет применять и в домашних условиях, и в засушливых регионах планеты, где нехватка пресной воды уже стала серьезной проблемой.
«Очевидно, что потребности в чистой воде практически безграничны. С учетом того, что запасы морской соленой воды и грунтовых подземных вод исчисляются тысячами кубических километров, очистка ее от солей могла бы стать решением вопроса водоснабжения, – комментирует доктор технических наук, профессор ЮУрГУ, директор Международного инновационного центра «Альтернативная Энергетика» Евгений Соломин.– Однако, несмотря на наличие множества систем опреснения, проблема обеспечения чистой водой до сих пор не решена».
По его словам, одна из проблем — долгое время цикла опреснения (дистилляция, так называемый обратный осмос). Другая - недостаточно качественная очистка — фильтрация. Изобретение челябинских ученых позволяет не только получать качественную питьевую воду из морской соленой, но и намного ускорить дистилляцию.
Это поршневой цилиндр из двух отделов, работающий по принципу двигателя внутреннего сгорания. Механизм действия довольно прост. При поднятии поршня в верхний отдел устройства из нижнего поступает подогретая соленая вода. Она закипает, испаряется, и поршень быстро движется вниз, повышая давление выше атмосферного уровня. Рассол уходит в отдельную емкость, а пар - в нижний отдел устройства, где конденсируется в пресную воду. Потом конденсат под давлением вытесняется через теплообменник в емкость для сбора дистиллята, после чего весь цикл повторяется.
Поршневая система в опреснителе — принципиально новый элемент, он позволяет упростить конструкцию , достичь экономии энергии, ускорить испарение воды при низком давлении и конденсацию пара при высоком. Причем такое устройство может работать в автоматическом режиме, выдавая количество питьевой воды, необходимое для человека в сутки (2–3 литра), но есть возможность повысить выработку и до 15 тонн. При этом опреснитель полностью автономен – вся необходимая энергия поступает от солнечного модуля. А чтобы элементы устройства не страдали от морской соленой воды, разработчики сделали их из нержавеющей стали, продлив срок эксплуатации более чем на 10 лет.
Ученые планируют апробацию прототипа опреснителя с разными составами морской и минеральной воды. Его создали на основе дистиллятора, разрабатываемого в рамках гранта Российского Научного Фонда. Сейчас он проходит первые испытания.
Как добавили ученые, опреснитель можно будет применять и в домашних условиях, и в засушливых регионах планеты, где нехватка пресной воды уже стала серьезной проблемой.
Поделиться
