Pasaulyje stiprėjant gėlo vandens trūkumui, mokslininkai ieško sprendimų, kurie būtų ir pigūs, ir draugiški aplinkai. Jungtinių Tautų vertinimu, vandens stresas daugelyje regionų didėja dėl klimato kaitos, ilgėjančių sausrų, augančio žemės ūkio poreikio ir pramonės vartojimo.
Prie spaudimo vandens ištekliams prisideda ir skaitmeninė ekonomika. Dideli duomenų centrai, ypač sparčiai diegiantys DI infrastruktūrą, kai kuriose vietovėse naudoja didelius kiekius vandens aušinimui, todėl auga rizika konkuruoti su vietos gyventojų ir ūkio poreikiais.
Kas pasiūlyta naujame tyrime?
Žurnale Advanced Materials paskelbtame darbe Kinijos mokslininkų komanda pristatė saulės energija varomą gėlinimo įrenginį, skirtą efektyviai distiliuoti vandenį iš jūrinio. Sprendimas remiasi nanomedžiagų ir tankiai susietų polimerų struktūra, kuri gerai sugeria saulės spinduliuotę ir padeda greitai perduoti šilumą garinimo zonai.
Laboratoriniuose bandymuose maždaug 0,75 kvadratinio metro ploto prototipas pademonstravo kelis kartus didesnį našumą nei įprasti saulės gėlinimo metodai. Tyrėjai nurodė, kad vienas modulis per dieną galėtų pagaminti apie 20 litrų geriamojo vandens, naudodamas tik saulės šviesą.
Kodėl tai svarbu dabar?
Šiuo metu plačiausiai naudojami jūrinio vandens gėlinimo būdai, tokie kaip atvirkštinė osmozė ar terminiai procesai, reikalauja daug energijos ir sudėtingos infrastruktūros. Tai reiškia dideles eksploatacijos sąnaudas, o kai energija gaunama iš iškastinio kuro, išauga ir tarša bei anglies dioksido pėdsakas.
Naujojo metodo idėja patraukli tuo, kad jis orientuotas į paprastesnį, potencialiai pigesnį sprendimą be tiesioginių emisijų naudojimo metu. Mokslininkų skaičiavimais, po maždaug dvejų metų eksploatacijos vandens savikaina galėtų tapti mažesnė nei nuolat perkant fasuotą vandenį, nors reali kaina priklausytų nuo gamybos masto, medžiagų ilgaamžiškumo ir priežiūros.
Pritaikymas: nuo laukų iki serverių
Tyrėjai akcentuoja, kad tokia technologija galėtų būti svarbi regionams, kuriuose trūksta gėlo vandens, bet netrūksta saulės, pavyzdžiui, daliai Artimųjų Rytų, Šiaurės Afrikos ar sausrų alinamiems pakrančių regionams. Be geriamojo vandens tiekimo, viena didžiausių krypčių yra žemės ūkis, kuris pasaulyje sunaudoja didžiausią dalį gėlo vandens.
Bandymuose gautas vanduo buvo panaudotas nedideliam daržovių plotui laistyti, o rezultatai parodė, kad vanduo tinka augalų ciklui palaikyti. Kartu tai iškelia ir platesnį klausimą: pigesnis gėlinimas gali mažinti sausrų poveikį derliui, tačiau jis nepakeičia būtinybės taupyti vandenį ir gerinti jo valdymą.
Kita potenciali kryptis yra technologijų sektorius. Duomenų centrai negali tiesiogiai naudoti jūros vandens aušinimui dėl druskų ir mineralų sukeliamos korozijos, todėl gėlinimas galėtų tapti būdu sumažinti spaudimą vietos gėlo vandens atsargoms, ypač ten, kur jos ribotos.
Vis dėlto iki masinio pritaikymo dar reikės atsakyti į praktinius klausimus: kiek ilgai tarnaus medžiagos realiomis sąlygomis, kaip sistema elgsis esant užterštumui, kaip bus tvarkomos koncentruotos druskos atliekos ir kokie bus kaštai didinant gamybos apimtis. Ekspertai pabrėžia, kad technologinės naujovės turi eiti kartu su klimato kaitos švelninimu ir atsakingu vandens vartojimu.
