Vedci navrhli solárny panel, ktorý zároveň filtruje a čistí vodu

solárny panel

Inžinieri, ktorí multifunkčný solárny panel navrhli veria, že by mohol zásadným spôsobom zmeniť život najmä krajinách, kde je dostatok slnečného žiarenia, ale nedostatok pitnej vody.

Nedostatok pitnej vody

Čistá energia a dostatok pitnej vody sú stále jedným z najväčších problémov v oblasti udržateľného rozvoja najmä v rozvojových krajinách. Tradičné postupy produkcie energie vyžadujú aj v týchto krajinách obrovské množstvo vody. Aj v USA a Európe sa využíva až 50% celkovej spotreby vody práve na výrobu energie. Produkcia, odsoľovanie a čistenie vody v krajinách, ktoré trpia nedostatkom pitnej vody naopak vyžaduje veľkú spotrebu energie. Odhaduje sa, že v arabských krajinách sa použije až 15% vyrobenej elektrickej energie na produkciu pitnej vody. Preto tím vedcov z Technickej a prírodovedeckej univerzity kráľa Abdalláha v Saudskej Arábii navrhol unikátny solárny panel, ktorý rieši oba problémy. Dokáže pomocou slnečných lúčov produkovať čistú energiu a zároveň čistiť vodu.

Solárny panel, ktorý vyrobí čistú vodu

Súčasné solárne panely stále čelia fyzickým limitom z hľadiska objemu slnečného žiarenia, ktoré dokážu v skutočnosti premeniť na elektrickú energiu. Bežný solárny panel spracuje asi iba 10 až 20% slnečných lúčov, ktoré naň dopadajú. Zvyšok sa považuje za odpad. Tím vedcov preto uskutočnil experiment, v rámci ktorého navrhli trojstupňovú membránovú destilačnú jednotku, ktorú pripojili k zadnej časti fotovoltaického (PV) panelu. Takáto membrána v podstate odparuje morskú vodu pri relatívne nízkych teplotách. Vďaka tomu sa im podarilo vyprodukovať trikrát viac vody, než vyrobia bežné solárne čističky vody. Zariadenie však zároveň vyrobilo elektrickú energiu s efektivitou vyššou, než 11%. Vedúci štúdie, Prof. Peng Wang uviedol, že odpadové teplo z fotovoltaických panelov sa dlho ignorovalo a nikto ho nevnímal ako potenciálny zdroj. „My sme ho ale použili na vytvorenie vodnej pary, ktorá sa transportuje cez membránu a potom kondenzuje na druhej strane.“

Solárny panel pre pobrežné oblasti

Keďže je solárny panel viacstupňové destilačné zariadenie, umožňuje to tiež využiť latentné teplo v kondenzácii na poháňanie druhého cyklu odparovania vody. Preto sa dá dosiahnuť veľmi vysoká rýchlosť výroby sladkej vody. Podľa autorov technológie by mohlo zariadenie na globálnej úrovni teoreticky vyrobiť až 10% celkového objemu vyprodukovanej pitnej vody, ktorá sa spotrebovala v roku 2017. Na komercializáciu a hlbší rozvoj však bude potrebné prekonať rôzne prekážky. Jednou z nich je potreba pomerne veľkej plochy na zber dostatočného množstva slnečných lúčov, ktoré by zabezpečili efektivitu produkcie vody. Prof. Wang dodal, že „by sa ich zariadenie mohlo využiť napríklad v pobrežných oblastiach, ak však nehovoríme o mestách s viac než miliónom obyvateľov“. Technológia je podľa neho vhodná pre dodávku pitnej vody v malom až strednom meradle.

Zdroj:

https://www.nature.com
https://www.bbc.com
Zdieľajte:   Facebooktwittermail