Новые солнечные панели дадут электричество и очистят воду

Проблемы отсутствия пресной воды и доступной электрической энергии всегда идут рука об руку. Если у вас нет постоянного источника воды, то не из чего выработать пар, необходимый для вращения турбин на электростанциях. Нет энергии – не будет работать и оборудование для выкачивания воды из скважин, а если нет воды в пустыне, то и нечем будет смывать пыль с солнечных батарей, что ведет к снижению объемов выработки энергии. Решить данный вопрос за один раз попытались в Университете науки и технологий имени короля Абдаллы в Саудовской Аравии.

Арабские инженеры и ученые взяли за основу классическую идею применения фотовольтаики для обеззараживания воды при помощи метода дистилляции. Но в итоге они разработали новое технологическое решение для практической реализации: это комплекс из мембран и емкостей для прокачки жидкостей, который дополняет типовая солнечная батарея. Важный момент: не самая передовая и эффективная, а наоборот, дешевая модель с низким КПД, в которой подавляющая часть пойманной солнечной энергии растрачивается на бесполезный нагрев.

Когда батарея начинает вырабатывать электроэнергию, система параллельно начинает отводить избыточное тепло вниз, к трубам, наполненным грязной водой. Вода нагревается, закипает, превращается в пар и перемещается в зону конденсации. Происходит традиционный процесс дистилляции воды, с очищением ее от вредных примесей, при этом тепло, отдаваемое паром, не растрачивается, а передается дальше по системе для последующего цикла нагрева-охлаждения. Заслуга арабских конструкторов заключается в успешном проектировании архитектуры многослойной системы, способной за час дистиллировать 1,6 литра морской воды без снижения продуктивности выработки электричества из солнечного света.

В 2016-ом опреснение морской воды давало 3 % питьевой воды на Ближнем Востоке, но на эту процедуру уходило 5 % от вырабатываемой электроэнергии. Здесь очень много безлюдных участков на границе пустыни и моря, где можно без проблем установить электростанции с функцией опреснения воды нового поколения и тем самым решить сразу несколько задач: во-первых, получить экологически чистый источник электрической энергии, а во-вторых получить источник заветной питьевой пресной воды в единой системе.