กุญแจสู่การปรับปรุงคือการรักษาส่วนประกอบอุปกรณ์ให้สูง เว็บสล็อต และแห้งการออกแบบใหม่สำหรับเทคโนโลยีการแยกเกลือออกจากน้ำทะเลที่ใช้พลังงานแสงอาทิตย์อาจทำให้อุปกรณ์มีอายุการใช้งานยาวนานขึ้นซึ่งผลิตน้ำสะอาดขึ้น
เคล็ดลับคือการป้องกันไม่ให้ส่วนประกอบของอุปกรณ์สัมผัสกับน้ำเค็ม
ในทางกลับกัน ฝาของวัสดุดูดซับแสงจะวางอยู่เหนือแอ่งน้ำที่เติมบางส่วน ดูดซับแสงแดดและแผ่พลังงานนั้นไปยังของเหลวด้านล่าง ที่ระเหยน้ำให้กลายเป็นไอบริสุทธิ์ ซึ่งสามารถกลั่นตัวเป็นน้ำจืดเพื่อช่วยตอบสนองความต้องการของโลกที่ผู้คนนับพันล้านคนขาดน้ำดื่มที่ปลอดภัย ( SN: 8/18/18, p. 14 )
การตั้งค่านี้เป็นการปรับปรุงให้ดีขึ้นกว่าอุปกรณ์แยกเกลือออกจากเกลือที่ใช้พลังงานแสงอาทิตย์อื่นๆ โดยที่วัสดุดูดซับแสงแดดจะลอยอยู่บนน้ำเค็ม ( SN: 8/20/16, หน้า 22 ) ในอุปกรณ์เหล่านั้น เกลือและสารปนเปื้อนอื่นๆ ที่ทิ้งไว้ระหว่างการระเหยอาจทำให้ความสามารถของวัสดุในการดูดซับแสงแดดลดลง การมีน้ำสัมผัสกับวัสดุยังช่วยป้องกันไม่ให้วัสดุร้อนกว่าประมาณ 100° องศาเซลเซียส หรือทำให้เกิดไอน้ำเหนืออุณหภูมินั้น ที่จำกัดความสามารถของเทคโนโลยีในการทำให้ผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายบริสุทธิ์ การฆ่าเชื้อจุลินทรีย์ที่ทำให้เกิดโรคมักต้องการอุณหภูมิอย่างน้อย 121 องศาเซลเซียส
ในอุปกรณ์ใหม่นี้ ซึ่งอธิบายทางออนไลน์ในวันที่ 11 ธันวาคมในNature Communicationsการแยกระหว่างฝาดูดซับแสงกับผิวน้ำช่วยให้ฝาปิดสะอาดอยู่เสมอ และทำให้เกิดไอน้ำร้อนกว่าจุดเดือดของน้ำหลายสิบองศา
ฝาปิดประกอบด้วยส่วนประกอบหลักสามส่วน: ชั้นบนสุดทำจากคอมโพสิตเซรามิกโลหะที่ดูดซับแสงแดด แผ่นโฟมคาร์บอน และชั้นล่างอะลูมิเนียม ความร้อนจะกระจายจากชั้นที่ดูดซับแสงแดดไปยังอะลูมิเนียม ซึ่งพลังงานความร้อนจะแผ่กระจายไปยังน้ำเบื้องล่าง เมื่ออุณหภูมิของน้ำสูงถึง 100 ° C จะเกิดไอน้ำ ไอน้ำจะพุ่งขึ้นไปทางรูในอะลูมิเนียมและไหลผ่านชั้นคาร์บอนตรงกลางของฝา ความร้อนต่อไปตลอดทาง จนกระทั่งปล่อยไอน้ำออกมาทางด้านข้างของฝาเป็นกระแสเดียว ที่นั่นสามารถจับและย่อได้
Jia Zhu นักวิทยาศาสตร์ด้านวัสดุจากมหาวิทยาลัยหนานจิงในจีนกล่าวว่าการผลิตไอน้ำร้อนยวดยิ่งโดยไม่มีการสะสมของขยะถือเป็น “แนวคิดที่สร้างสรรค์มาก”
ภายใต้โคมไฟที่เลียนแบบแสงแดดธรรมชาติในห้องปฏิบัติการ
อุปกรณ์จะระเหยน้ำเค็ม 100 กรัมโดยไม่มีเกลือสะสมที่ด้านล่างของฝา ผลึกเกลือที่เกิดขึ้นที่ด้านล่างของอ่างล้างออกได้ง่าย ในการทดลองในเดือนตุลาคมบนดาดฟ้าในเมืองเคมบริดจ์ รัฐแมสซาชูเซตส์ นักวิจัยใช้กระจกโค้งเพื่อโฟกัสแสงแดดที่ส่องเข้ามาไปยังชั้นดูดซับแสงของอุปกรณ์เพื่อผลิตไอน้ำที่ร้อนกว่า 146° C
“เมื่อคุณสามารถเข้าถึงอุณหภูมิเหล่านี้ได้ คุณสามารถใช้ไอน้ำเพื่อทำสิ่งต่างๆ เช่น การฆ่าเชื้อ สำหรับการปรุงอาหาร สำหรับการทำความสะอาด สำหรับกระบวนการทางอุตสาหกรรม” ผู้เขียนร่วม Thomas Cooper วิศวกรเครื่องกลจากมหาวิทยาลัยยอร์กในโตรอนโตกล่าว อุปกรณ์ขนาด 1 ตารางเมตรสามารถผลิตน้ำจืดได้ 2.5 ลิตรต่อวันในพื้นที่ที่มีแสงแดดจ้า เช่น ทางตะวันออกเฉียงใต้ของสหรัฐอเมริกา และอย่างน้อยครึ่งหนึ่งในภูมิภาคที่มีร่มเงา เช่น นิวอิงแลนด์ คูเปอร์ประมาณการ
เทคโนโลยีที่ใช้พลังงานแสงอาทิตย์นี้สามารถเป็นทางเลือกที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมในการรีเวิร์สออสโมซิส ซึ่งเป็นกระบวนการทำน้ำให้บริสุทธิ์ที่เกี่ยวข้องกับการผลักน้ำทะเลผ่านเยื่อกรองเกลือ ( SN: 9/15/18, p. 10 ) เฉียวเฉียง กาน วิศวกรจากมหาวิทยาลัยบัฟฟาโลในนิวยอร์กกล่าวว่า “เป็นเทคโนโลยีที่ใช้พลังงานมาก” ซึ่งไม่เกี่ยวข้องกับงานนี้ กล่าว “สำหรับพื้นที่จำกัดทรัพยากร พื้นที่ห่างไกล หรือผู้คนที่อาศัยอยู่บนเกาะเล็กๆ [อุปกรณ์ใหม่] นี้อาจเป็นตัวเลือกที่ดีมากสำหรับพวกเขาในการตอบสนองความต้องการน้ำจืดของพวกเขา” แต่นักวิจัยยังคงต้องตรวจสอบว่าอุปกรณ์รุ่นเชิงพาณิชย์นี้มีราคาถูกเพียงใด Gan กล่าว
เขายังไม่สามารถจำลองผลกระทบของทะเลสาบในอนาคตต่อสภาพอากาศของภูมิภาคได้ แต่การค้นพบของเขาดึงความสนใจของสื่อ สื่อท้องถิ่นและระดับชาติโน้มน้าวถึงความเป็นไปได้ที่บัฟฟาโลจะกลายเป็นที่หลบภัยจากสภาพอากาศ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง บัฟฟาโลและเมืองอื่น ๆ ที่ได้รับผลกระทบน้อย เช่น ทะเลที่สูงขึ้น อาจกลายเป็นสิ่งที่น่าดึงดูดใจเป็นพิเศษสำหรับธุรกิจที่กำลังมองหาสถานที่ที่มั่นคงเพื่อเติบโตต่อไปในอนาคต
นักวิจัยด้านการวางผังเมือง Vivek Shandas จากมหาวิทยาลัยแห่งรัฐพอร์ตแลนด์ในโอเรกอนกล่าวว่า “นักลงทุนหรืออุตสาหกรรมไฮเทค กับผู้ที่ต้องการหลีกหนีจากพายุเฮอริเคน นี่คือสถานการณ์ที่แตกต่างกันมาก “ฉันมีวาณิชธนกิจพูดกับฉันว่า ‘ซานตาบาร์บาร่ากำลังลุกไหม้ ไร่องุ่นของมาร์ธากำลังจมอยู่ใต้น้ำ … ฉันจะนำเงินไปลงทุนที่ไหนในตอนนี้’ ”
Vermette กล่าวว่าเขาหวังว่าเจ้าหน้าที่ของเมืองบัฟฟาโลจะยอมรับแนวคิดเรื่องที่อยู่อาศัยในอนาคต “ควายสามารถวางตำแหน่งเพื่อใช้ประโยชน์จากสถานการณ์ของมันได้” เขากล่าว เว็บสล็อต
