Hur materialet och systemet är uppbyggt
Tekniken har utvecklats vid Ulsan National Institute of Science and Technology (UNIST) under ledning av forskaren Sourav Chaule. Apparaten använder ett perovskitmaterial, La0.7Sr0.3MnO3 (perovskit är en viss kristallstruktur), som har speciella fototermiska egenskaper och omvandlar ljus effektivt till värme. Materialet kan absorbera stora delar av solens spektrum, och den strontiumsubstitution som gjorts i materialet minskar det elektroniska gapet så att solljus tas upp ännu bättre.
En smart detalj i designen är att ytan hålls ren och att salt inte stoppar avdunstningen. Det löses genom kantlastning: saltet kristalliserar vid kanten och kan samlas upp där.
Så funkar enheten i praktiken
Materialet screen-printas på slitstarka fibermembran och monteras i ett enkelt hölje. Vatten transporteras genom membranen via kapillärverkan, samtidigt som konstruktionen ser till att vattnet rör sig åt ett håll så att saltet koncentreras vid kanterna. Det gör det möjligt att uppnå Zero Liquid Discharge eftersom saltet samlas in och inte återförs till källan.
Laboratorietester visar en färskvattenproduktion på 3,42 L/m²/h, och enhetens antifouling-egenskaper har hållit även i mer krävande miljöer, vilket gör systemet robust för verkliga förhållanden.
Prestandan har bekräftats både i labb och ute i fält. Under fältförhållanden, även vintertid, producerade apparaten cirka 12,01 kg/m² uppsamlat flytande vatten över sex timmar med hjälp av fyra moduler placerade sida vid sida utan extern kraftkälla. Stabil drift visades i foderlösningar med 20 procent saltkoncentration under två veckor.
Skalbarhet och användningsområden
Systemet är modulärt, vilket gör det enkelt att anpassa kapaciteten efter lokala behov, och enstaka utslitna eller defekta moduler kan bytas utan att hela anläggningen påverkas. Den här flexibiliteten kan förändra vattenförsörjningen i avlägsna områden med begränsad tillgång till energi men mycket sol.
Samhällen kan öka kapaciteten stegvis genom att lägga till fler moduler, särskilt under torrperioder när behovet är som störst. För att få ut mer föreslås vidareutvecklingar som effektivare kondensatorer för att fånga den producerade ångan samt att arrangera moduler som inverterade L-formade evaporatorpaneler för ökat flöde och minimalt underhåll.
Tekniken kan bli en kostnadseffektiv och hållbar lösning för att trygga dricksvatten i områden utan avancerad infrastruktur. Genom att öka den lokala självförsörjningen av vatten kan den här innovationen innebära stora förändringar för miljontals människor världen över.
