Novi solarni sustav pretvara morsku vodu u pitku vodu bez štetnog otpada

Prema Ujedinjenim narodima, 2,2 milijarde ljudi još uvijek nema pristup sigurnoj pitkoj vodi. Mnoge regije diljem svijeta oslanjaju se na postrojenja za desalinizaciju morske vode, ali tradicionalne metode poput reverzne osmoze i termičke destilacije izuzetno su skupe i energetski intenzivne. Također zahtijevaju kemijsku obradu i stvaraju ogromne količine koncentriranog slanog otpada. Kada se ova slana tekućina ispusti natrag u more, predstavlja ozbiljnu prijetnju morskim ekosustavima zbog povećane slanosti i iscrpljivanja kisika.

Tim istraživača sa Sveučilišta u Rochesteru, predvođen Chunlei Guom, profesorom optike i fizike, razvio je potpuno novi pristup. Njihov sustav se napaja solarnom energijom, ne zahtijeva nikakvu kemijsku prethodnu obradu i uopće ne stvara tekuću slanu vodu. Tehnologija se temelji na posebno prilagođenim solarnim panelima izrađenim od crnog metala koji se tretiraju femtosekundnim laserima. Ova mikrostruktura omogućuje površini da apsorbira gotovo svu sunčevu svjetlost i istovremeno "privlači" vodu. Laseri na panelu stvaraju aktivno područje koje povlači tanki sloj morske vode preko površine. Kada sunčeva svjetlost zagrijava metal, voda isparava i ukapljuje se u čistu pitku vodu, dok se otopljene soli i minerali automatski udaljavaju u pasivna područja panela, sprječavajući začepljenje sustava.

Ključni proboj je da prava morska voda, osim natrijevog klorida, sadrži magnezij i kalcij, koji, kada ispare, tvore tvrdu, gustu koricu. Taj je proces sličan nakupljanju kamenca u bojleru. Kako bi to spriječili, znanstvenici su dizajnirali mikroskopske žljebove u metalu i iskoristili poznati fizički fenomen koji se naziva efekt mrlje od kave. Kada se kap kave osuši, ostavlja tamni prsten koncentriranih čestica na rubovima. Sustav koristi isti princip za pomicanje soli prema rubovima. Tehnologija je uspješno testirana s vodom iz Tihog, Atlantskog i Indijskog oceana, pri čemu se površina potpuno sama čisti.

Umjesto ekološki opasnih otpadnih tekućina, ovaj proces uklanja gotovo sve soli u krutom obliku. Ti se ostaci mogu preraditi u kuhinjsku sol ili ekstrahirati u vrijedne sirovine poput litija, koji je neophodan za izradu baterija za električna vozila. Iako sustav trenutno postoji samo u obliku prototipa, istraživači vjeruju da se može uspješno proširiti za industrijsku upotrebu.