Учёные научили солнечные панели поглощать водяной пар
Исследовательская группа из Саудовской Аравии создала систему, работающую на солнечной энергии. Она успешно выращивает шпинат. При этом в ней используется уникальный гидрогель, который извлекает воду из воздуха. И всё это в процессе производства электроэнергии. Концепт своего проекта учёные описали 1 марта в журнале Cell Reports Physical Science. По их мнению, данная разработка предлагает недорогую и устойчивую стратегию улучшения производственной и водной безопасности для людей, которые живут в регионах планеты с засушливым климатом.
Руководитель исследования, профессор наук об окружающей среде и инженерии в Университете науки и технологий имени короля Абдуллы (KAUST), Пэн Ван, отметил, что часть населения в мире до сих пор не имеет доступа к чистой воде и экологически чистой электроэнергии. Многие живут в полузасушливом или засушливом климате. Проект, представленный учёными, позволяет делать воду из воздуха, используя экологически чистую энергию. Систему, прототип которой они разработали, можно установить в отдалённых от цивилизации фермах. Например, на океанических островах или в пустынях.
Разработанная система получила название WEC2P. В её состав входит солнечная фотоэлектрическая панель, которая размещается поверх слоя гидрогеля. Гидрогель устанавливается на большой металлической коробке, предназначенной для конденсации и сбора воды. Ван с группой исследователей создали гидрогель ещё в ходе своих предыдущих научных изысканий. С помощью этого материала можно эффективно поглощать водяной пар из окружающего воздуха, а также выделять содержащуюся в нём воду при нагреве.
Учёные использовали отработанное тепло от солнечных батарей, чтобы удалить поглощённую воду из гидрогеля. Металлический короб находится внизу. Он собирает пар и конденсирует его в воду. Исследователи также предлагают альтернативное использование гидрогеля. Они говорят, что он может увеличить эффективность солнечных фотоэлектрических панелей на 9%, поглощая тепло и уменьшая их температуру.
Исследовательская группа провела тест по выращиванию растений с использованием системы WEC2P мы на территории Саудовской Аравии в течение двух недель июня, когда погода была очень жаркой. Вода для выращивания использовалось только та, которая была собрана из воздуха. С её помощью орошались 60 семян водяного шпината, посаженных в пластиковый ящик для выращивания растений.
Во время эксперимента в системе работала солнечная панель размером со студенческую парту. В общей сложности она выработала 1519 ватт-часов электроэнергии. Из 60 семян водяного шпината 57 проросли и достигли размера 18 см. За 2 недели эксперимента гидрогель смог сконденсировать примерно 2 л воды.
Ван сказал, что их целью было создание интегрированной системы экологически чистой энергии, воды, производство продуктов питания. Особенно важной для них была часть проекта, связанная с улавливанием воды из воздуха. По его словам, это отличает проект от современной агрофотоэлектрической энергии. Для превращения концепта в реальный продукт, специалисты планируют создать более совершенный гидрогель, который способен поглощать больше воды из воздуха.
Ван считается, что одной из целей устойчивого развития является задача по обеспечению доступа каждого человека на Земле к чистой воде и энергии. Он надеется, что проект в будущем будет представлять собой децентрализованную систему водоснабжения и энергоснабжения, которая будет использоваться для полива сельскохозяйственных культур и освещения домов.
Сообщается, что финансовая поддержка для проведения исследования была получена от Университета науки и технологий короля Абдуллы. Результаты проведённой работы были опубликованы тут.
(голосов: 1, в среднем: 5,00 из 5)
Загрузка...
