Deras avsaltning med solfångare slår rekord

Avsaltning av havsvatten är energikrävande, och i Mellanöstern produceras två tredjedelar genom uppvärmning med fossilt bränsle.

Nu har MIT i samarbete med kinesiska forskare vid Shanghai Chiao Tung-universitetet utvecklat ett högeffektivt system för avsaltning med hjälp av solenergi.

I kustnära områden kan metoden göra dricksvatten av havsvatten till en låg kostnad, lättillgängligt och miljövänligt.

Forskarnas koncept sägs ge 5,7 liter vatten i timmen per kvadratmeter. Det är mer än dubbelt så mycket som det tidigare rekordet för passiva soldestillatorer, enligt Evelyn Wang, forskare i maskinteknik vid teknikuniversitetet MIT, Massachusetts Institute of Technology.

Systemet består av en rad stående skikt. Solljuset passerar genom en transparent isolerande aerogel och värmer sedan upp ett svart värmeabsorberande material. I nästa lager transporteras vatten fram med kapillärverkan via ett pappersskikt.

Vattnet förångas av hettan från det föregående lagret och kondenserar på en yta i det efterföljande lagret – för att sedan droppa ned i ett uppsamlingskärl redo för att drickas. Teamet har sedan valt att upprepa serien av lager.

Den värme som finns kvar i det kondenserande skiktet går därmed inte förlorad utan passerar vidare i ännu en cykel. I sitt test på MIT:s tak valde man att begränsa anläggningens till tio lager.

– När vatten kondenserar så släpper det alltid ifrån sig värme. Och om du har fler än ett steg så kan du utnyttja den här värmen, säger Evelyn Wang.

Enligt teamet har de demonstrerat att systemet kan nå en effektivitet på 385 procent när det kommer till att omvandla solens energi till att förånga vattnet. Men enligt forskarna skulle vidare optimeringar av tekniken kunna ge en effektivitet på 700-800 procent.

En fördel är att ingen saltlake skapas som restprodukt. Det salt som ackumuleras under dagen rinner tillbaka ut med havsvattnet. Dessutom byggs riggen primärt av billiga material, från en kommersiell absorbator till pappersprodukten som för fram vattnet. De flesta andra koncept använder istället en enda komponent vilket kräver specialiserade och dyra material.

I dagsläget utgör MIT:s isolerande kisel-aerogel den dyraste delen i deras lösning, men forskarna tror att man kommer att kunna hitta en annan isolering. Teamet anser att byggkostnaden för systemet torde landa på hundra dollar, och de räknar med att en kvadratmeter kommer producera nog mycket dricksvatten för en person.

Wang understryker att MIT:s stora framsteg handlar om en ny förståelse kring hur man optimerar den här typen av passiva system med flera steg. Framtida riggar kommer nödvändigtvis inte att behöva staplas, utan panelerna skulle exempelvis kunna flyta på en saltvattendamm. Forskarnas avhandling är presenterad i Energy and Environmenal Science.

Det är inte bara ökennationer som lider brist på färskvatten. Ny Teknik har tidigare skrivit om att exempelvis har Öland fått avsaltningsverk som servar Borgholms kommun, så även östra Gotland.