Тепло от Солнца и геотермы годится для опреснения воды — учёные разработали систему

Нехватка пресной воды — одна из главных угроз глобальной продовольственной и гуманитарной безопасности. Опреснение морской воды работает, но требует значительных энергозатрат. Наиболее распространённый метод — обратный осмос — потребляет электроэнергию, которую в прибрежных районах часто приходится производить из ископаемого топлива. Новая разработка из Университета Макгилл (Канада), описанная на TechXplore, открывает путь к использованию другого энергетического ресурса: низкопотенциального тепла. Подробнее о смежных научных разработках ранее писали «Пронедра» в материале о пористом углероде для энергии и воды.

Низкопотенциальное тепло — это тепловая энергия с температурой от 40 до 80 °C, которую традиционная энергетика считает «отходом»: слишком холодным для выработки электричества через паровую турбину. Тем не менее именно такие температуры доступны от геотермальных источников, промышленных сбросных потоков и неконцентрированной солнечной тепловой энергии.

Учёные разработали систему термически управляемого осмотического опреснения. Ключевой элемент — специальная полупроницаемая мембрана, свойства которой меняются при нагреве. При нагреве до температуры от 40 °C мембрана позволяет воде проходить, задерживая соли, — без необходимости создавать высокое давление с помощью насоса, работающего от электроэнергии.

В лабораторных испытаниях система показала эффективное извлечение пресной воды из модельного морского раствора при температуре источника тепла всего 60 °C. Энергетические затраты в терминах тепла оказались конкурентоспособными с обратным осмосом в терминах электрической энергии, особенно там, где дешёвое низкопотенциальное тепло доступно.

Ограничения: производительность пока ниже промышленных систем; поведение мембраны при длительной работе с реальной морской водой с биологическим загрязнением требует проверки; стоимость самой мембраны не указана.