Ученые напечатали керамо-графеновое устройство для опреснения морской воды, работающее от солнечной энергии

Устройство состоит из графенового абсорбера солнечного света, 3D-печатного керамического пористого элемента с набором микроканалов, который выполняет функции по транспортировке морской воды и одновременно служит теплоизолятором, а также системой сбора конденсата. Сообщается, что эффективность опреснителя составляет 98%, причем оно соответствует стандартам Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ).

Отмечается, что во время первоначальных испытаний ученые обнаружили, что они могут улучшить работу своего устройства, увеличив расстояние между ячейками абсорбера для увеличения скорости переноса воды. Кроме того, разместив абсорбер опреснителя непосредственно на пористой основе, не позволяя ему контактировать с резервуаром для воды, команда смогла уменьшить любые тепловые потери и поддерживать высокую скорость парообразования.

В ходе последующих экспериментов на открытом воздухе устройство генерировало пресную воду со скоростью 0,5 литра в час, удаляя при этом натрий, магний и калий в концентрациях, достаточных для соответствия стандартам ВОЗ. По сравнению с поглотителями воды на основе хлопка, ученые также обнаружили, что их керамо-графеновая система испаряет более чем в два раза быстрее, с эффективностью преобразования солнечной энергии в пар до 98%.

"Вода, собранная [в ходе испытаний], соответствовала стандартам питьевой воды с точки зрения содержания химических примесей, - заключают ученые в своей статье. - Благодаря таким качествам, как прочность, долговечность, нетоксичность и защита от обрастания, концепция эффективного 3D-печатного керамического устройства для опреснения воды на солнечных батареях может открыть двери для более устойчивого и экологичного производства чистой воды".

Результаты исследования подробно описаны в статье "Fabrication of 3D-Printed Ceramic Structures for Portable Solar Desalination Devices".