Novi solarni sistem spreminja morsko vodo v pitno brez škodljivih odpadkov

Po podatkih Združenih narodov kar 2,2 milijarde ljudi še vedno nima zagotovljenega varnega dostopa do pitne vode. Številne regije po svetu se zato zanašajo na obrate za razsoljevanje morske vode, vendar so tradicionalne metode, kot sta reverzna osmoza in termična destilacija, izjemno drage in energijsko potratne. Poleg tega zahtevajo kemično obdelavo in ustvarjajo ogromne količine koncentrirane odpadne slanice. Ko to slano tekočino izpustijo nazaj v morje, zaradi dviga slanosti in pomanjkanja kisika resno ogrozijo morske ekosisteme.

Ekipa raziskovalcev z ameriške univerze Rochester, pod vodstvom profesorja optike in fizike Chunleija Guoja, pa je razvila popolnoma nov pristop. Njihov sistem deluje na sončno energijo, ne potrebuje predhodne kemične obdelave in sploh ne ustvarja tekoče slanice. Tehnologija temelji na posebej prilagojenih solarnih ploščah iz črne kovine, ki so obdelane s femtosekundnimi laserji. Ta mikrostruktura omogoča, da površina absorbira skoraj vso sončno svetlobo in hkrati »privlači« vodo. Laserji na plošči ustvarijo aktivno območje, ki potegne tanko plast morske vode čez površino. Ko sončna svetloba segreje kovino, voda izpari in se utekočini v čisto pitno vodo, raztopljene soli in minerali pa se samodejno pomaknejo stran v pasivne predele plošče, kar preprečuje mašenje sistema.

Ključni preboj je v tem, da prava morska voda poleg natrijevega klorida vsebuje magnezij in kalcij, ki ob izhlapevanju tvorita trdo, gosto skorjo. Ta proces je podoben nabiranju vodnega kamna v grelniku vode. Da bi to preprečili, so znanstveniki na kovini oblikovali mikroskopske utore in izkoristili dobro znan fizikalni pojav, imenovan učinek kavnega madeža. Ko se kapljica kave posuši, na robovih pusti temen obroč skoncentriranih delcev. Sistem uporablja enak princip za premikanje soli na robove. Tehnologijo so uspešno testirali z vodo iz Tihega, Atlantskega in Indijskega oceana, pri čemer se je površina čistila povsem sama.

Namesto okolju nevarnih odpadnih tekočin ta proces izloči skoraj vse soli v trdni obliki. Te ostanke je mogoče predelati v kuhinjsko sol ali pa iz njih pridobiti dragocene surovine, kot je litij, ki je ključen za izdelavo baterij za električna vozila. Čeprav sistem trenutno obstaja le v obliki prototipa, raziskovalci verjamejo, da ga je mogoče uspešno povečati za industrijsko rabo.