Cercetătorii au creat un sistem care transformă apa mării în apă potabilă fără deșeuri toxice

O echipă de cercetători de la Universitatea din Rochester a dezvoltat o tehnologie inovatoare care ar putea revoluționa procesul de desalinizare a apei și ar putea oferi o soluție importantă pentru criza globală a apei potabile. Sistemul funcționează exclusiv cu energie solară, produce apă dulce fără a utiliza substanțe chimice și elimină una dintre cele mai mari probleme ale instalațiilor actuale: generarea saramurii toxice.

Descoperirea vine într-un context în care accesul la apă potabilă rămâne o provocare majoră la nivel mondial. Potrivit datelor Organizației Națiunilor Unite, aproximativ 2,2 miliarde de oameni nu beneficiază de surse sigure de apă pentru consum.

Problemele metodelor clasice

În prezent, numeroase regiuni din lume, de la California până la state din Orientul Mijlociu, folosesc instalații de desalinizare pentru a transforma apa mării în apă dulce.

Tehnologiile convenționale, precum osmoza inversă și distilarea termică, necesită însă cantități mari de energie, costuri ridicate și folosirea unor tratamente chimice înainte și după procesare.

Mai mult, aceste sisteme produc cantități mari de saramură concentrată. Atunci când este evacuată în oceane, aceasta poate crește salinitatea apei și reduce nivelul de oxigen, afectând grav ecosistemele marine.

Cum funcționează noul sistem

Soluția propusă de cercetătorii americani se bazează pe panouri speciale realizate din metal negru, tratat cu impulsuri laser ultrarapide.

Această suprafață are două proprietăți esențiale: absoarbe aproape întreaga cantitate de lumină solară și atrage apa foarte eficient.

Pe panou este distribuit un strat extrem de subțire de apă sărată. Energia solară încălzește rapid suprafața, provocând evaporarea apei, care este apoi colectată și transformată în apă purificată.

În același timp, sărurile și mineralele sunt direcționate spre zone speciale ale panoului, împiedicând acumularea lor în zona activă și prevenind blocarea instalației.

Un principiu inspirat dintr-o ceașcă de cafea

Pentru a controla deplasarea sărurilor, cercetătorii au folosit un fenomen fizic cunoscut sub numele de „efectul inelului de cafea”.

„Dacă verși cafea pe o suprafață, în cele din urmă apa se evaporă, iar la margine rămâne un inel format din particulele concentrate de cafea. Folosim același principiu pentru a deplasa sărurile către zona pasivă”, a explicat profesorul Chunlei Guo, coordonatorul studiului.

Acest mecanism permite sistemului să se autocurețe și să funcționeze continuu fără intervenții frecvente.

Recuperarea unor minerale valoroase

Un alt avantaj major al noii tehnologii este că reziduurile nu sunt eliminate sub formă lichidă, ci sunt colectate în stare solidă.

Acest lucru deschide oportunitatea recuperării unor resurse importante, inclusiv litiul, un element esențial pentru fabricarea bateriilor utilizate în automobile electrice și dispozitive electronice.

Testele realizate pe mostre de apă din Oceanul Pacific, Atlantic și Indian au demonstrat că sistemul funcționează eficient, iar în experimente separate cercetătorii au reușit să recupereze aproximativ 50% din litiul prezent în anumite soluții saline.

O posibilă soluție pentru viitor

Deși tehnologia se află încă în faza de testare, specialiștii cred că aceasta poate fi extinsă la scară industrială.

Dacă va fi implementată pe scară largă, noul sistem ar putea reprezenta un pas major în rezolvarea deficitului global de apă potabilă și ar putea contribui, în același timp, la dezvoltarea unor metode mai sustenabile de extracție a mineralelor critice pentru economia viitorului.

Sursa: ScienceDaily