H ιδέα της χρήσης της ενέργειας του ήλιου για την εξάτμιση και τον καθαρισμό νερού είναι πανάρχαια- και ερευνητές του University at Buffalo επιδιώκουν να τη φέρουν στη σύγχρονη εποχή, επιτυγχάνοντας ρυθμούς καθαρισμού-ρεκόρ.
Ειδικότερα, οι ερευνητές, χρησιμοποιώντας μαύρο, εμποτισμένο με άνθρακα τριγωνικό χαρτί ταυτόχρονα για την απορρόφηση και την εξάτμιση νερού, ανέπτυξαν μια εξαιρετικά αποδοτική μέθοδο χρήσης ηλιακού φωτός για τον καθαρισμό νερού.
«Η τεχνική μας είναι ικανή να παράγει πόσιμο νερό σε ταχύτερους ρυθμούς από ό,τι εκτιμάται θεωρητικά με φυσικό ηλιακό φως» λέει ο Κιαοκιάνγκ Γκαν, PhD, αναπληρωτής καθηγητής ηλεκτρολογίας/ μηχανολογίας στη Σχολή Μηχανολογίας και Εφαρμοσμένων Επιστημών του University at Buffalo. Όπως εξηγεί ο Γκαν, συνήθως, όταν η ηλιακή ενέργεια χρησιμοποιείται για την εξάτμιση νερού, κάποιο μέρος της χάνεται, καθώς η θερμότητα χάνεται στο γύρω περιβάλλον. «Αυτό καθιστά τη διαδικασία όχι 100% αποδοτική. Το σύστημά μας έχει έναν τρόπο να τραβάει θερμότητα από το περιβάλλον, επιτρέποντάς μας να επιτυγχάνουμε σχεδόν 100% αποδοτικότητα» προσθέτει.
Η τεχνολογία αυτή είναι ιδιαίτερα χαμηλού κόστους και θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για την παροχή πόσιμου νερού σε περιοχές όπου η πρόσβαση σε αυτό είναι περιορισμένη, ή όπου έχουν χτυπήσει φυσικές καταστροφές. Η σχετική έρευνα παρουσιάστηκε σε μελέτη που δημοσιεύτηκε στις 3 Μαΐου στο Advanced Science και το όλο πρόγραμμα χρηματοδοτήθηκε από το National Science Foundation (NSF) και αποτέλεσε καρπό της συνεργασίας του University at Buffalo με το Πανεπιστήμιο Φουντάν στην Κίνα και το University of Wisconsin-Madison. O Γκαν και άλλοι συνάδελφοί του έστησαν μια startup, τη Sunny Clean Water, για να βρει τον δρόμο της η τεχνολογία αυτή στους ανθρώπους που την χρειάζονται, και με τη στήριξη του προγράμματος Small Business Innovation Research του NSF, η εταιρεία ενσωματώνει το σύστημα αυτό σε μια πρωτότυπη ηλιακή συσκευή καθαρισμού νερού. «Με μια ηλιακή συσκευή καθαρισμού μεγέθους μικρού ψυγείο υπολογίζουμε πως θα μπορούμε να παράγουμε 10 με 20 λίτρα καθαρού νερού κάθε μέρα» λέει ένας εκ των ερευνητών, ο Χαομίν Σονγκ.
Ηλιακές συσκευές τέτοιου είδους υπάρχουν εδώ και πολύ καιρό: Οι συσκευές αυτές χρησιμοποιούν τη θερμότητα του ήλιου για να εξατμίζουν το νερό, αφήνοντας πίσω αλάτι, βακτήρια και χώμα. Μετά το νερό αυτό κρυώνει και επιστρέφει στην υγρή του μορφή, οπότε και συλλέγεται σε καθαρά δοχεία. Η ομάδα του Γκαν βελτίωσε την απόδοση εισάγοντας το προαναφερθέν εμποτισμένο σε άνθρακα χαρτί, που διπλώνεται κατάλληλα έτσι ώστε τα κάτω τμήματά του να βρίσκονται στο νερό, απορροφώντας του σαν χαρτοπετσέτα. Ταυτόχρονα, η επικάλυψη άνθρακα απορροφά ηλιακή ενέργεια και την μετατρέπει σε θερμότητα για τον σκοπό της εξάτμισης. Όπως εξηγεί ο Γκαν, η γεωμετρία του χαρτιού το κρατά ψυχρό αποδυναμώνοντας την ένταση του φωτός που πέφτει πάνω του. Από τη στιγμή που το μεγαλύτερο μέρος του χαρτιού μένει σε θερμοκρασία δωματίου, μπορεί να τραβάει θερμότητα από το γύρω περιβάλλον, αντισταθμίζοντας την απώλεια της ηλιακής ενέργειας που λαμβάνει χώρα στη διαδικασία εξάτμισης.
