พลังงานแสงอาทิตย์ช่วยให้น้ำดื่มสะอาดง่ายขึ้น

สารบัญ:

พลังงานแสงอาทิตย์ช่วยให้น้ำดื่มสะอาดง่ายขึ้น
พลังงานแสงอาทิตย์ช่วยให้น้ำดื่มสะอาดง่ายขึ้น
Anonim

ซื้อกลับบ้านที่สำคัญ

  • เครื่องแยกเกลือออกจากเกลือที่ใช้พลังงานแสงอาทิตย์ราคาไม่แพงก็เพียงพอที่จะให้น้ำดื่มแบบต่อเนื่องแก่ครอบครัวได้ในราคาเพียง $4.
  • ผู้คนกว่า 1 พันล้านคนขาดการเข้าถึงน้ำและ 2.7 พันล้านประสบปัญหาการขาดแคลนน้ำ
  • นวัตกรรมหนึ่งที่สามารถช่วยให้มีน้ำดื่มมากขึ้นคือรีเวิร์สออสโมซิสซึ่งใช้เมมเบรนที่ดูดซึมได้บางส่วน
Image
Image

นวัตกรรมเทคโนโลยีล่าสุดสามารถช่วยให้ผู้คนนับล้านทั่วโลกเข้าถึงน้ำดื่มสะอาดได้

นักวิจัยจาก MIT และ Shanghai Jiao Tong University ในประเทศจีนได้พัฒนาอุปกรณ์แยกเกลือออกจากเกลือด้วยพลังงานแสงอาทิตย์ที่หลีกเลี่ยงการสะสมของเกลือ มีราคาถูกพอที่จะผลิตและสามารถให้น้ำดื่มแบบต่อเนื่องแก่ครอบครัวได้ในราคาเพียง $4.

"หากไม่ปล่อยแหล่งน้ำใหม่ โลกจะขาดน้ำ 40% ที่จำเป็นต่อการปรับสมดุลภายในปี 2030" Antoine W alter โฮสต์ของพอดคาสต์ Don't Waste Water กล่าวกับ Lifewire ใน สัมภาษณ์ทางอีเมล "จริงๆ แล้ว มีเทคโนโลยีเพียงไม่กี่อย่างที่ช่วยให้เราสร้างน้ำดื่ม 'นอกกรอบ' ได้ในวันนี้: การแยกเกลือออกจากน้ำทะเลมีข้อเสีย และเทคโนโลยีที่เกิดขึ้นใหม่ เช่น การผลิตน้ำในบรรยากาศยังคงต้องขยายขนาดขึ้น"

โกอิ้งโซล่าร์

ระบบแยกเกลือออกจากแสงอาทิตย์จำนวนมากใช้ไส้ตะเกียงในการดึงน้ำเกลือผ่านอุปกรณ์ แต่ไส้ตะเกียงเหล่านี้เสี่ยงต่อการสะสมของเกลือและทำความสะอาดยาก ทีม MIT มุ่งพัฒนาระบบที่ปราศจากไส้ตะเกียงแทน

ผลที่ได้คือระบบชั้นที่มีวัสดุสีเข้มอยู่ด้านบนเพื่อดูดซับความร้อนของดวงอาทิตย์ จากนั้นชั้นบางๆ ของน้ำเหนือชั้นวัสดุที่มีรูพรุนนั่งบนอ่างเก็บน้ำลึกของน้ำเค็มเช่นถัง หรือบ่อน้ำ ที่ความกว้าง 2.5 มม. รูเหล่านี้สามารถทำได้อย่างง่ายดายโดยใช้วอเตอร์เจ็ทที่มีอยู่ทั่วไป

"มีการสาธิตจำนวนมากเกี่ยวกับการออกแบบการระเหยโดยใช้แสงอาทิตย์ที่มีประสิทธิภาพสูง ปฏิเสธเกลือ และใช้พลังงานแสงอาทิตย์ของอุปกรณ์ต่างๆ" ศาสตราจารย์ MIT Evelyn Wang กล่าวในการแถลงข่าว "ความท้าทายคือปัญหาคราบเกลือที่ผู้คนไม่ได้กล่าวถึงจริงๆ ดังนั้นเราจึงเห็นตัวเลขประสิทธิภาพที่น่าดึงดูดใจเหล่านี้ แต่มักถูกจำกัดเพราะอายุยืนยาว เมื่อเวลาผ่านไป สิ่งต่างๆ จะผิดพลาด"

แปลแนวคิดของทีมเป็นอุปกรณ์เชิงพาณิชย์ที่ใช้งานได้ภายในไม่กี่ปี การใช้งานครั้งแรกมีแนวโน้มที่จะให้น้ำที่ปลอดภัยในสถานที่ห่างไกลจากกริด หรือการบรรเทาภัยพิบัติหลังพายุเฮอริเคน แผ่นดินไหว หรือการหยุดชะงักอื่นๆ ของแหล่งน้ำปกติ

"ฉันคิดว่าโอกาสที่แท้จริงคือโลกที่กำลังพัฒนา" หวางกล่าว "ฉันคิดว่านั่นคือสิ่งที่น่าจะส่งผลกระทบมากที่สุดในระยะใกล้เนื่องจากความเรียบง่ายของการออกแบบ" แต่เธอกล่าวเสริมว่า "ถ้าเราต้องการนำมันออกไปที่นั่นจริงๆ เราต้องทำงานร่วมกับผู้ใช้ปลายทางด้วย เพื่อให้สามารถใช้วิธีที่เราออกแบบได้จริงๆ เพื่อให้พวกเขาเต็มใจที่จะใช้มัน"

โลกที่กระหาย

น้ำดื่มในหลายประเทศมีความจำเป็นเร่งด่วน กองทุนสัตว์ป่าโลกไม่แสวงหากำไรระบุว่า ผู้คนมากกว่า 1 พันล้านคนขาดการเข้าถึงน้ำ และ 2.7 พันล้านคนประสบปัญหาการขาดแคลนน้ำ

เจอรัลด์ โจเซฟ แมคอดัมส์ คอฟฟ์แมน ผู้อำนวยการและรองศาสตราจารย์ของศูนย์ทรัพยากรน้ำมหาวิทยาลัยเดลาแวร์กล่าว อีเมล์. วิธีการนี้ใช้พลังงานมาก แต่ปัญหาดังกล่าวสามารถชดเชยได้ด้วยการใช้แสงอาทิตย์และลมต้นทุนต่ำที่สร้างขึ้นที่รอยเท้าของโรงบำบัด

Image
Image

“เรายังต้องการนวัตกรรมในการฆ่าเชื้อในน้ำดื่มเพื่อกำจัดแบคทีเรียและเชื้อโรคเพื่อทดแทนคลอรีนที่ใช้อย่างมีประสิทธิภาพมาเป็นเวลากว่าศตวรรษแล้ว และกำจัดโรคระบาดของอหิวาตกโรคและโรคคอตีบ แต่สามารถทดแทนได้ด้วยแสงอาทิตย์ที่ปลอดภัย -ขับเคลื่อนด้วยแสงยูวี” เขากล่าวเสริม

นวัตกรรมเป็นสิ่งจำเป็นในการกำจัดสิ่งปนเปื้อนในน้ำดื่ม Amy Dindal ผู้อำนวยการฝ่ายวิจัยและพัฒนาสิ่งแวดล้อมที่ Battelle Memorial Institute กล่าวในอีเมล

สิ่งอำนวยความสะดวกสำหรับน้ำดื่มที่มีอยู่ใช้วิธีการรักษาที่กำจัดสารโพลีฟลูออโรอัลคิล (PFAS) PFAS ออกจากน้ำดื่ม เธอกล่าว แต่วิธีการรักษาเหล่านี้ยังก่อให้เกิดของเสียสำรองอีกด้วย

เทคโนโลยีใหม่ในการสร้างวิธีการรักษาในสถานที่ทำงานใหม่ เช่น ระบบ GAC RENEW ของ Battelle จะยืดอายุของระบบบำบัดและลดต้นทุนรวมในการเป็นเจ้าของสิ่งอำนวยความสะดวกที่ใช้ระบบบำบัดน้ำดื่ม” Dindal กล่าว

ขั้นตอนแรกที่ดีในการป้องกันปัญหาการขาดแคลนน้ำคือการหยุดการสูญเสียน้ำ 136 ล้านล้านลิตรต่อปีจากการรั่วไหลของเครือข่าย วอลเตอร์กล่าว

“การแปลงเครือข่ายเป็นดิจิทัลและเครื่องมือตรวจจับการรั่วไหล เช่น เรดาร์ที่เกี่ยวข้องกับแนวทางใหม่ในการจัดการเครือข่าย สามารถช่วยโลกได้ 3.7 หมื่นล้านเหรียญต่อปี เพียงแค่แก้ปัญหาผลไม้ที่แขวนอยู่ต่ำ” เขากล่าวเสริม