Главная » Статьи » Коронный разряд поможет собрать чистую воду из градирен

Коронный разряд поможет собрать чистую воду из градирен

Massachusetts Institute of Technology (MIT) / YouTube

Американские инженеры разработали устройство, позволяющее эффективно собирать воду из пара в градирнях электростанций и заводов. Оно состоит из сетки, устанавливаемой на пути пара, и электрода перед сеткой, заряжающего капли пара. Из-за этого заряда большая часть капель не огибает прутья сетки, а движется к ним, собираясь в большие капли, которые затем можно собрать и использовать в качестве чистой воды, рассказывают разработчики в журнале Science Advances.

Поскольку многие регионы мира страдают от значительной нехватки пресной воды, им приходится использовать либо воду, привозимую из других регионов, либо очищать ее, если рядом есть море или другие источники непригодной для питья воды. Кроме того, в промышленно развитых районах есть еще один источник воды — водяной пар, образующийся в градирнях заводов и электростанций. На них устанавливаются сетки, которые пропускают поток пара и воздуха, но задерживают часть капель, сталкивающихся с ними. В результате капли на поверхности сетки понемногу растут и образуют большие капли, падающие в емкость для сбора воды.

Проблема таких сеток заключается в том, что поток пара стремится обогнуть сетку, за счет чего эффективность таких устройств для сбора пара обычно не превышает одного-двух процентов. Инженеры Махер Дамак (Maher Damak) и Крипа Варанаси (Kripa Varanasi) из Массачусетского технологического института и стартапа Infinite Cooling доработали этот тип устройств для сбора воды и значительно повысили их эффективность.

Инженеры предложили заряжать капли пара и притягивать их к сетке с помощью электрического поля. Для этого они решили установить перед электрически заземленной сеткой по направлению к ней острый электрод, на который подается большое напряжение. Из-за этого возле электрода возникает коронный разряд, благодаря которому воздух вокруг ионизируется. Образованные ионы притягиваются электрическим полем к заземленной сетке и по пути сталкиваются с каплями, придавая им заряд. В результате большая часть капель не огибает сетку, а наоборот стремится к ней, за счет чего эффективность сбора воды значительно повышается.

Разработчики провели несколько экспериментов на отдельных прутках толщиной 1,6 миллиметра и на сетках из них размером 5 на 5 сантиметра. Во время эксперимента такая сетка собирала воду со скоростью 60 граммов в час при требуемой мощности энергии на уровне 0,1 ватт. Осенью авторы планируют испытать полноразмерный прототип системы в мини-ТЭЦ на территории своего института.

Недавно другая группа инженеров испытала прототип устройства, которое может поглощать воду из засушливого воздуха, используя для этого только энергию солнечного света. Эксперименты в Аризоне показали, что установка может собирать до 250 миллилитров воды на килограмм активного материала за сутки.

Григорий Копиев