Acest lucru ar putea schimba jocul pentru comunitățile interioare unde resursele sunt limitate
Concluzie: Sistemul de desalinizare alimentat cu energie solară al inginerilor MIT reprezintă un salt înainte semnificativ în tehnologia durabilă de tratare a apei. Prin eliminarea nevoii de baterii și maximizarea utilizării energiei solare, sistemul poate fi implementat în regiunile lipsite de o infrastructură energetică fiabilă.
Inginerii de la Massachusetts Institute of Technology (MIT) au creat un nou sistem de desalinizare care valorifică puterea soarelui fără a necesita baterii de rezervă.
Noul sistem, conceput de o echipă condusă de profesorul Amos Winter, funcționează în tandem cu ritmurile naturale ale soarelui. Pe măsură ce lumina zilei crește, procesul de desalinizare crește, iar când norii trec deasupra capului, își ajustează automat puterea.
Această capacitate de răspuns este cuplată cu o eficiență remarcabilă, tehnologia valorificând în medie peste 94% din energia electrică generată de panourile solare. Puterea sistemului este de asemenea impresionantă, prototipul producând până la 5.000 de litri de apă curată zilnic.
Poate cel mai remarcabil, sistemul funcționează fără a avea nevoie de baterii, deosebindu-l de sistemele convenționale de desalinizare care se bazează de obicei pe stocarea energiei.
„Tehnologiile convenționale de desalinizare necesită energie constantă și au nevoie de stocare a bateriei pentru a netezi o sursă de energie variabilă, cum ar fi solarul. Prin variația continuă a consumului de energie în sincronizare cu soarele, tehnologia noastră utilizează direct și eficient energia solară pentru a produce apă”, a spus Winter, care este profesorul Germeshausen de Inginerie Mecanică și director al Centrului de Inginerie și Cercetare Globală K. Lisa Yang (GEAR) de la MIT.
Invenția echipei MIT se bazează pe electrodializă, o metodă care folosește un câmp electric pentru a îndepărta ionii de sare din apă. Sistemul constă din pompe de apă, o stivă de membrană schimbătoare de ioni și o rețea de panouri solare.
Ceea ce îl diferențiază este strategia sa de control, numită „controlul curentului comandat de flux”. Sistemul își poate ajusta dinamic rata de desalinizare de mai multe ori pe secundă, de obicei între trei până la cinci actualizări la fiecare secundă. Când sistemul detectează un exces de putere disponibilă, acesta răspunde prin creșterea ratei cu care apa este pompată prin stivele de electrodializă. În același timp, redirecționează surplusul de energie solară pentru a amplifica curentul electric din stivă.
Inginerii MIT și-au pus invenția la încercare în condiții reale, implementând un prototip la scară comunitară la puțurile de apă subterană din New Mexico, unde a funcționat timp de șase luni în condiții meteorologice variabile și cu diferite tipuri de apă. Prototipul a furnizat suficientă apă pentru o comunitate mică de aproximativ 3.000 de oameni.
Această tehnologie ar putea schimba jocul pentru comunitățile interioare unde accesul la apa de mare și la rețea este limitat. Este deosebit de potrivit pentru desalinizarea apelor subterane salmastre, care este mai răspândită decât resursele de apă subterană proaspătă.
„Majoritatea populației trăiește de fapt suficient de departe de coastă, încât desalinizarea apei de mare nu ar putea ajunge niciodată la ei. Prin urmare, se bazează foarte mult pe apele subterane, în special în regiunile îndepărtate, cu venituri mici. Și, din păcate, această apă subterană devine din ce în ce mai salină din cauza la schimbările climatice”, a spus Jonathan Bessette, doctorand MIT în inginerie mecanică.
Echipa MIT intenționează să testeze în continuare și să extindă sistemul, cu scopul de a furniza comunități mai mari și chiar municipalități întregi cu apă potabilă la preț redus, alimentată de soare.
Cercetătorii se pregătesc, de asemenea, să lanseze o companie în lunile următoare, în speranța de a extinde implementarea acestor sisteme în zonele care au nevoie din întreaga lume.
Lucrarea cercetătorilor a apărut în Nature Water.
Cercetarea a fost susținută parțial de Fundația Națională pentru Știință, Fundația Julia Burke și Academia de Design MIT Morningside. Veolia Water Technologies and Solutions și Xylem Goulds au oferit, de asemenea, asistență în natură.