محققان دانشگاه روچستر موفق به توسعه سامانهای خورشیدی برای نمکزدایی آب دریا شدند.
به گزارش تجارت آسان به نقل از Engineering Designer، پژوهشگران دانشگاه روچستر یک سامانه نمکزدایی خورشیدی ابداع کردهاند که علاوه بر تولید آب شیرین، تقریباً تمام نمکهای محلول را به صورت جامد بازیافت میکند و برخلاف روشهای سنتی، پساب غلیظ شورابه (Brine) مایع تولید نمیکند. این فناوری مبتنی بر صفحات فلزی سیاهرنگی است که با پالسهای لیزر فمتوثانیه پردازش شدهاند تا همزمان بالاترین جذب نور خورشید و خاصیت «فوقفتیلهای» (Superwicking) برای پخش سریع و یکنواخت آب دریا روی سطح را فراهم سازند.
روشهای متداول نمکزدایی نظیر اسمز معکوس و تقطیر حرارتی، علاوه بر مصرف انرژی بسیار بالا، مقادیر فراوانی پساب شور غلیظ تولید میکنند که تخلیه مجدد آن به محیطزیست چالشهای اکولوژیک سنگینی به همراه دارد. سامانه جدید با هدایت لایه نازکی از آب دریا به سطح فعال فلز، از حرارت جذبشده نور خورشید برای تبخیر آب استفاده میکند.
برای جلوگیری از رسوب نم و افت بازدهی سامانه، محققان شیارهای میکروسکوپی روی صفحات طراحی کردهاند که با بهرهگیری از «اثر حلقه قهوه» (تمایل ذرات به مهاجرت به سمت لبهها هنگام تبخیر مایع)، نمکهای تهنشینشده را از بخش تبخیر فعال به بخشهای غیرفعال کناری هدایت و خودپالایی سطح را ممکن میسازد.
آزمایشهای انجامشده با نمونه آبهای واقعی از اقیانوسهای آرام، اطلس و هند نشان داد که این سیستم قادر است نزدیک به 100 درصد نمکهای محلول را در قالب جامد جداسازی کند. همچنین در ارزیابیهای تکمیلی روی آب دریاچه نمک بزرگ (Great Salt Lake)، پژوهشگران با افزودن نانوذرات تیتانات هیدروژن به شیارهای لیزری توانستند حدود 50 درصد از لیتیوم موجود در نمکها را به صورت انتخابی استخراج و بازیابی نمایند.
اگرچه این فناوری در مقیاس اثبات مفهوم (Proof-of-concept) قرار دارد، اما ساختار پنلی آن پتانسیل بالایی برای تجاریسازی و مقیاسپذیری صنعتی دارد که میتواند آینده صنعت نمکزدایی را با پیوند تولید آب شیرین، حذف آلودگی پساب و بازیافت مواد معدنی استراتژیک دگرگون کند.