Исследователи из Университета штата Нью-Йорк разработали новый тип испарителя для плавучих опреснителей воды. Результаты их работы опубликованы в Global Challenges, а краткое их описание приводит Science. По данным исследователей, их новое приспособление позволяет очищать воду в четыре раза быстрее существующих коммерческих решений, при этом стоит существенно дешевле.

Вода необходима человеку для поддержания жизнедеятельности, однако пить ее можно далеко не из каждого источника. Грязные лужи или соленые водоемы не подходят для употребления из них воды, в противном случае человек рискует получить тяжелое желудочно-кишечное заболевание или нарушить солевой баланс.

Непригодную для питья воду можно очистить несколькими способами, самым старым и проверенным из которых является дистилляция. При таком способе вода испаряется из емкости, после чего конденсируется на какой-либо чистой поверхности. Во время испарения воды большинство бактерий и вредных веществ остаются в емкости.

По принципу дистилляции, в частности, работают опреснители воды. Обычно они представляют собой плавучую конструкцию со смачиваемой тканью, которую нужно опустить в водоем, и полимерным колпаком над ней. На колпаке коненсируется чистая вода и стекает в отдельную емкость, откуда ее можно пить. Такие устройства не отличаются эффективностью и стоят относительно дорого.

Исследователи из Университета штата Нью-Йорк разработали особую бумагу. Она представляет собой обычную плотную, но хорошо впитывающую воду, бумагу, покрытую сажей. Эта бумага нарезается в виде крестов, стороны которых загибаются книзу и опускаются в воду. При намокании вода пропитывает бумагу и начинает испаряться с самой верхней ее точки под нагревом солнца.

Вся конструкция размещена плавучих пенных блоках и укрыта крышкой из прозрачного оргстекла. По данным разработчиков, один их опреснитель воды с испаряющей площадью в один квадратный метр способен очищать до одного литра воды в час. В целом устройство за один световой день может производить достаточно питьевой воды, чтобы удовлетворить потребности четырех человек.

Стоимость очищенной сажи составляет около 2,23 доллара за 450 граммов. Стоимость одного метра новой бумаги оценивается в 1,6 доллара. Предполагается, что стоимость одного плавучего опреснителя составит около пяти долларов. Исследователи утверждают, что разрабатывали его специально для бедных стран с дефицитом чистой питьевой воды, где люди не могут позволить себе купить существующие системы очистки.

Для сравнения, самые дешевые из выпускаемых серийно опреснителей воды сегодня стоят около 15–20 долларов. В них для впитывания и испарения воды за счет нагрева солнечными лучами используются или черные ткани или специальные неглубокие черные же емкости. В самых дешевых опреснителях вообще может отсутствовать испаритель — они улавливают непосредственно от поверхности водоема.

Дистилляционные опреснители воды сегодня обычно входят в состав спасательных наборов на кораблях. Спасшиеся на лодках пассажиры могут размещать их на морской воде и через некоторое время собирать очищенную воду.

Дистилляционный способ очистки воды имеет два существенных недостатка. Во-первых, все существующие пассивные (то есть не требующие энергии для работы) опреснители воды практически не эффективны, если плохо освещены солнцем. Во-вторых, на выходе получается дистиллированная вода, употребление которой быстро приведет к потере важных солей в организме.

Автор: Василий Сычёв