Un nou sistem bazat pe energie solară transformă apa sărată în apă potabilă curată și la prețuri accesibile

Oamenii de știință au dezvoltat o tehnologie alimentată cu energie solară care transformă apa sărată în apă potabilă curată, lipsită de boli periculoase transmise prin apă. Dacă afirmațiile lor se confirmă, atunci acest lucru poate reprezenta un pas uriaș în direcția furnizării de apă potabilă și sigură pentru țările în curs de dezvoltare și nu numai.

Accesul la apă curată este un lucru pe care îl luăm ca atare în lumea dezvoltată. Cei mai mulți dintre noi abia dacă ne gândim dacă apa care curge de la robinete, apă care apare aproape instantaneu, este sigură sau nu.

Cu toate acestea, acest lucru nu este valabil pentru toată lumea. De fapt, aproximativ 40 % din populația globală nu are acces la apă curată în cantitate suficientă. Mai rău, UN-Water estimează că aproximativ 4 miliarde de oameni se confruntă cu o penurie severă de apă timp de cel puțin o lună pe an. Și, având în vedere criza climatică în creștere, această problemă nu va face decât să se agraveze.

Ca atare, nevoia de noi metode pentru a furniza apă curată și fiabilă în țările și regiunile cu risc continuă să crească. Dar cele mai recente cercetări de la King’s College din Londra pot oferi o oarecare speranță în acest efort.^[sursa]

Echipa de cercetare, care lucrează în colaborare cu MIT și cu Institutul Helmhotz pentru sisteme de energie regenerabilă, a creat un nou sistem care produce niveluri constante de apă cu ajutorul energiei solare.

Potrivit noului lor studiu, procesul este cu peste 20% mai ieftin decât metodele tradiționale și poate fi utilizat în locații rurale din întreaga lume. Aceasta este o afirmație destul de puternică și sună ca un act de alchimie modernă.

„Această tehnologie poate extinde sursele de apă disponibile pentru comunități, dincolo de cele tradiționale și, prin furnizarea de apă din surse saline necontaminate, poate ajuta la combaterea penuriei de apă sau a situațiilor de urgență neașteptate atunci când aprovizionarea cu apă convențională este întreruptă, de exemplu, cum ar fi recentele epidemii de holeră din Zambia.”, a declarat într-o declarație Dr. Wei He, lector principal de inginerie la King’s College London.

Cum se transformă apa sărată în apă potabilă

Deci, cum funcționează? Noul sistem folosește membrane specializate pentru a canaliza ionii de sare într-un flux de saramură. Aceasta poate fi apoi separată de apă, lăsând-o proaspătă și potabilă.

Mai mult, echipa de cercetători a dezvoltat o modalitate de a ajusta în mod flexibil tensiunea și rata la care apa sărată curge prin sistem. Acest lucru le-a permis să se adapteze la orice lumină solară disponibilă, fără a compromite cantitatea totală de apă potabilă pe care o produce.

Echipa a adunat inițial informații în satul Chelleru, în apropiere de Hyderabad, India. Apoi au folosit aceste informații pentru a recrea aceleași condiții într-un sat din New Mexico, unde au reușit să transforme cu succes până la 10 metri cubi de apă dulce – suficient pentru a asigura necesarul pentru 3.000 de persoane pe zi. Procesul a continuat indiferent dacă Soarele era ascuns de nori sau dacă ploua.

„Oferind o alternativă ieftină, ecologică, care poate fi operată în afara rețelei, tehnologia noastră permite comunităților să exploateze surse alternative de apă (cum ar fi acviferele profunde sau apa salină) pentru a rezolva problema lipsei de apă și a contaminării surselor tradiționale de apă.”, a adăugat dr. Wei He.

În întreaga lume, aproximativ 56% din apele subterane disponibile sunt saline și nepotrivite pentru băut. Această problemă este deosebit de gravă în locuri precum India, unde 60% din terenuri conțin apă salină. Așadar, acest nou sistem oferă speranță pentru eforturile de desalinizare a surselor de apă în condiții de siguranță și la prețuri accesibile.

Majoritatea tehnologiilor de desalinizare folosesc baterii costisitoare în sistemele off-grid sau folosesc multă energie prin intermediul sistemelor de rețea pentru a elimina conținutul de sare din apă. Acest lucru este costisitor și nesigur, în special în zonele rurale din țările în curs de dezvoltare. Aici, combustibilii fosili sunt adesea folosiți pentru a alimenta generatoarele, ceea ce este dăunător pentru mediu.

Acest nou sistem cu costuri reduse, care este „asemănător cu o baterie”, oferă modalități noi și durabile de desalinizare a apei, care elimină presiunea pe care trebuie să o întrețină consumatorii individuali.

Dr. Wei He a mai adăugat: „În mod tradițional, desalinizarea apei a fost o activitate costisitoare și consumatoare de energie, ceea ce a limitat utilizarea acesteia la zonele cu resurse energetice și financiare stabile. Prin eliminarea completă a necesității unui sistem de rețea și prin reducerea dependenței de tehnologia bateriilor cu 92%, sistemul nostru poate oferi acces fiabil la apă potabilă sigură, fără emisii la fața locului și cu o reducere de aproximativ 22% pentru persoanele care au nevoie de ea, în comparație cu metodele tradiționale.”

Noul sistem ar putea fi folosit şi în alte domenii

În afara zonelor în curs de dezvoltare, noul sistem ar putea contribui la compensarea viitoarelor probleme cauzate de schimbările climatice, în special în agricultură. Deși scopul ar trebui să fie limitarea efectelor schimbărilor climatice, capacitatea de a transforma apa sărată în apă potabilă ar putea ajuta şi la irigații.

„Apa dulce pentru irigații este o mare problemă în întreaga lume, inclusiv în America de Nord, Orientul Mijlociu și Africa Subsahariană. Seceta și costurile sunt atracții majore pentru o industrie care se bazează pe rezerve instabile de apă pentru a supraviețui, iar schimbările climatice vor exacerba și mai mult aceste provocări. Oferind o modalitate sustenabilă pentru fermieri de a produce apă dulce pentru irigații la un preț redus, fără ca volumul acesteia să fie compromis, îi putem ajuta să reducă costurile, să atenueze emisiile de dioxid de carbon și să asigure producția agricolă și, în cele din urmă, să transfere aceste beneficii către consumatori.”, a explicat dr. He.

Locuri precum Marea Britanie și SUA au rețele mai stabile și mai diversificate decât majoritatea celorlalte țări, dar încă se bazează pe combustibili fosili pentru a le alimenta. Ca atare, noul sistem de desalinizare ar putea ajuta la eliminarea necesității de a se baza pe acești combustibili și ar putea contribui la eforturile noastre de a obține Net Zero (ceea ce înseamnă reducerea emisiilor de carbon la o cantitate mică de emisii reziduale).

„Următorul pas pentru noi este să aplicăm această tehnologie cu costuri reduse și în alte sectoare, inclusiv în tratarea apelor reziduale și producerea de alcalinitate pentru a face oceanul mai alcalin, pentru a-l ajuta să absoarbă mai mult CO2 din atmosferă. Prin această abordare, nu numai că putem decarboniza agricultura, dar putem obține și beneficii mai largi pentru mediu și climă.”, a conchis dr. He.