Prototaip peranti penyaharu solar yang didorong oleh solar terletak di atas MIT. Imej: Dengan ihsan penyelidik.
Komuniti tepi laut dengan banyak matahari tidak lama lagi akan mempunyai air segar yang mencukupi tanpa memerlukan bekalan elektrik.
Pasukan saintis antarabangsa telah mengembangkan cara yang murah untuk menyediakan air tawar kepada komuniti yang dahaga dengan membuat air laut boleh diminum tanpa menggunakan elektrik.
Selagi matahari bersinar, mereka berkata, peranti mereka akan menghasilkan cukup air berkualiti tinggi untuk memenuhi keperluan keluarga, dengan kos sekitar AS $ 100 (£ 77).
Para saintis, dari Institut Teknologi Massachusetts (MIT), AS dan Shanghai Jiao Tong University, China, percaya bahawa brainwave mereka menawarkan penyelesaian yang mudah kepada pulau-pulau yang dahaga dan kawasan pesisiran pantai yang kekurangan bekalan elektrik yang boleh dipercayai tetapi mempunyai akses kepada air laut. Ia juga boleh membantu untuk mencegah beberapa migrasi besar-besaran yang dijangkakan dengan perubahan iklim.
Para penyelidik melaporkan kerja mereka dalam jurnal Tenaga dan Sains Alam Sekitar. Menguji prototaip mereka sebuah bumbung di Institut Teknologi Massachusetts, mereka menghasilkan lebih daripada 1.5 gelen air minuman segar setiap jam untuk setiap meter persegi kawasan pengumpulan solar.
Peranti mereka berbentuk kubus, dengan pelbagai lapisan evaporator surya dan kondenser menumpuk satu di atas yang lain, diatasi dengan lapisan penebat telus. Pada dasarnya ia adalah lapisan pelbagai solar tetap, sama seperti yang digunakan selama berabad-abad untuk membuat minuman keras yang kuat dan digunakan hari ini dalam banyak aplikasi.
"Pendekatan baru ini sangat penting. Salah satu cabaran dalam penyahgarapan berasaskan solar masih rendah kecekapan. Kecekapan yang meningkat ini akan memberi impak keseluruhan untuk mengurangkan kos air yang dihasilkan "
Suria masih menggunakan panel rata untuk menyerap haba yang kemudiannya dipindahkan ke lapisan air, yang mula menguap. Wap menyala pada panel seterusnya dan air dikumpulkan, sementara haba dari pemeluwapan uap disampaikan ke lapisan di atas.
Apabila wap dimeterai di permukaan, ia mengeluarkan haba; dalam sistem pemampat biasa, haba itu hanya hilang kepada alam sekitar. Tetapi dalam versi berbilang lapisan ini aliran haba yang dikeluarkan ke lapisan penyejatan seterusnya, mengitar semula haba matahari dan meningkatkan kecekapan keseluruhan.
Kecekapannya datang dari menggunakan setiap peringkat ganda untuk mengeluarkan garam dari air laut, dengan panas yang dikeluarkan oleh tahap sebelumnya dimanfaatkan dan bukannya terbuang. Dengan cara ini, alat demonstrasi pasukan mencapai kecekapan keseluruhan sebanyak 385% dalam mengubah tenaga cahaya matahari menjadi penyejatan.
Evelyn Wang, seorang pengarang bersama, berkata: "Apabila anda mengalirkan air, anda membebaskan tenaga sebagai panas. Jika anda mempunyai lebih daripada satu tahap, anda boleh memanfaatkan haba itu. "
Kos dagangan
Walaupun menambahkan lebih banyak lapisan meningkatkan kecekapan penukaran sistem, setiap lapisan juga menambah kos dan pukal. Pasukan ini menetap pada sistem 10 peringkat untuk peranti bukti-konsep mereka.
Ia menyampaikan air tulen yang melebihi standard air minum bandar, dengan kadar 5.78 liter per meter persegi (kira-kira 1.52 gelen setiap 11 kaki persegi) kawasan pengumpul suria. Ini lebih daripada dua kali ganda daripada jumlah rekod yang dihasilkan sebelum ini oleh mana-mana sistem penyahgaraman pasif solar pasif, kata Profesor Wang.
Dan kelebihan besar sistem ini ialah ia mempunyai mekanisme pembendungan diri yang akan membersihkan pengumpulan garam setiap malam dan mengembalikannya ke laut.
Satu cara yang mungkin untuk menggunakan sistem itu ialah dengan panel terapung di badan air masin. Panel boleh menghantar air segar yang tetap melalui paip ke pantai selagi matahari bersinar. Sistem lain boleh direkabentuk untuk menampung rumah tangga tunggal, mungkin menggunakan panel rata pada tangki air cetek yang besar.
Pasukan itu menganggarkan bahawa satu sistem dengan kawasan pengumpul solar kira-kira satu meter persegi dapat memenuhi keperluan air minum harian seseorang. Dalam pengeluaran, mereka berfikir sistem yang dibina untuk memenuhi keperluan keluarga mungkin dibina untuk sekitar $ 100.
Penggantian yang lebih murah
Komponen prototaip yang paling mahal adalah lapisan telus airgel digunakan sebagai penebat di bahagian atas timbunan, tetapi pasukan itu menyarankan penebat lain yang lebih murah boleh digunakan. (Airgel itu sendiri dibuat dari silika yang sangat murah tetapi memerlukan peralatan pengeringan khusus semasa pembuatannya.)
"Pendekatan baru ini sangat penting," katanya Profesor Ravi Prasher dari Lawrence Berkeley National Laboratory dan Universiti California di Berkeley, yang tidak terlibat dalam penyelidikan.
"Salah satu cabaran dalam penyahgarakan solar masih berasaskan kecekapan rendah disebabkan oleh kehilangan tenaga yang ketara dalam kondensasi.
"Dengan memanfaatkan tenaga pemeluwapan secara cekap, kecekapan keseluruhan solar untuk kecekapan wap secara dramatik bertambah baik ... Kecekapan yang meningkat ini akan memberi impak keseluruhan untuk mengurangkan kos air yang dihasilkan." - Rangkaian Berita Iklim
Tentang Pengarang
Paul Brown adalah editor bersama Rangkaian Berita Iklim. Beliau adalah bekas wartawan alam sekitar Guardian dan juga menulis buku dan mengajar kewartawanan. Dia boleh dihubungi di [e-mel dilindungi]
Tempah disyorkan:
Amaran Global: Peluang Terakhir untuk Perubahan
oleh Paul Brown.
Pemanasan global adalah buku berwibawa dan visual yang menakjubkan
Artikel ini Bermula di Rangkaian Berita Iklim
Buku-buku yang berkaitan
Kewangan Adaptasi Iklim dan Pelaburan di California
oleh Jesse M. Keenan
Buku ini berfungsi sebagai panduan kepada kerajaan tempatan dan perusahaan swasta ketika mereka menavigasi perairan yang tidak berlesen untuk melabur dalam penyesuaian dan ketahanan perubahan iklim. Buku ini berfungsi bukan sahaja sebagai panduan sumber untuk mengenal pasti sumber pembiayaan yang berpotensi tetapi juga sebagai pelan untuk pengurusan aset dan proses pembiayaan awam. Ia menonjolkan sinergi praktikal antara mekanisme pendanaan, serta konflik yang mungkin timbul antara pelbagai kepentingan dan strategi. Walaupun fokus utama karya ini adalah di Negeri California, buku ini menawarkan wawasan yang lebih luas tentang bagaimana negara, kerajaan tempatan dan perusahaan swasta dapat mengambil langkah-langkah penting yang pertama dalam melabur dalam penyesuaian kolektif masyarakat terhadap perubahan iklim. Tersedia di Amazon
Penyelesaian Berasaskan Alam kepada Adaptasi Perubahan Iklim di Kawasan Bandar: Hubungan antara Sains, Dasar dan Amalan
oleh Nadja Kabisch, Horst Korn, Jutta Stadler, Aletta Bonn
Buku akses terbuka ini menyatukan penemuan dan pengalaman penyelidikan dari sains, dasar dan amalan untuk mengetengahkan dan membahaskan kepentingan penyelesaian berasaskan alam semula jadi untuk penyesuaian perubahan iklim di kawasan bandar. Penekanan diberikan kepada potensi pendekatan berasaskan alam untuk mewujudkan pelbagai faedah bagi masyarakat.
Sumbangan pakar memberikan cadangan untuk mewujudkan sinergi antara proses dasar yang sedang berjalan, program ilmiah dan pelaksanaan praktikal perubahan iklim dan langkah-langkah pemuliharaan alam di kawasan bandar global. Tersedia di Amazon
Pendekatan Kritikal terhadap Adaptasi Perubahan Iklim: Wacana, Dasar dan Amalan
oleh Silja Klepp, Libertad Chavez-Rodriguez
Kelantangan yang disunting ini menyatukan kajian kritikal mengenai wacana, dasar, dan amalan penyesuaian perubahan iklim dari perspektif multi disiplin. Menggambarkan contoh-contoh dari negara-negara termasuk Colombia, Mexico, Kanada, Jerman, Rusia, Tanzania, Indonesia dan Kepulauan Pasifik, bab-bab menerangkan bagaimana langkah penyesuaian ditafsirkan, diubah, dan dilaksanakan di peringkat akar umbi dan bagaimana langkah-langkah ini berubah atau mengganggu hubungan kuasa, pluralismm perundangan dan pengetahuan tempatan (ekologi). Secara keseluruhannya, buku ini mencabar perspektif adaptasi perubahan iklim dengan mengambil kira isu kepelbagaian budaya, hakikat alam sekitar dan hak asasi manusia, serta pendekatan feminis atau intersectional. Pendekatan inovatif ini membolehkan menganalisis konfigurasi baru pengetahuan dan kuasa yang berkembang dalam nama adaptasi perubahan iklim. Tersedia di Amazon
Dari Penerbit:
Pembelian di Amazon pergi untuk membiayai kos membawa anda InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, and ClimateImpactNews.com tanpa sebarang kos dan tanpa pengiklan yang mengesan tabiat melayari anda. Walaupun anda mengklik pada pautan tetapi tidak membeli produk-produk terpilih ini, apa-apa lagi yang anda beli dalam lawatan yang sama di Amazon memberi kami komisen kecil. Tiada kos tambahan untuk anda, jadi sila sumbangkan kepada usaha. Anda juga boleh gunakan pautan ini untuk digunakan untuk Amazon pada bila-bila masa supaya anda boleh membantu menyokong usaha kami.
