Солнечный автоклав обеспечит стерильной водой и Мали, и Сомали

На фото — специалисты из частного исследовательского университета Райса (США): аспирант Оара Нойманн и директор лаборатории нанофотоники Наоми Хэлас. Эти ученые изобрели агрегат для стерилизации воды, питающийся бесплатной энергией солнца, который назвали Solar Autoclave. Устройство обещает пригодиться в тех местах планеты, где воду пьют из луж и не знают канализации.

Еще в прошлом году эксперты из Райса разработали новый способ превращать солнечную энергию напрямую в энергию водяного пара, основанный на использовании поглощающих свет наночастиц. Технологию решили применить, участвуя в конкурсе на грант из фонда Билла Гейтса, который дает деньги на оригинальную методику утилизации нечистот в бедных странах. Был разработан автоклав для стерилизации горячим паром медицинского и стоматологического оборудования в «полевых»условиях под жарким солнцем.

В системе использованы сферические наночастицы с металлическим покрытием и ядром-диэлектриком. Они служат для превращения световой энергии видимого и невидимого спектра напрямую в тепло. Примерно 80% даровой энергии расходуется с пользой, однако эффективность всей установки, ее КПД оценивается всего в 24%, что, впрочем, выше, чем в других солнечных технологиях. Когда нагретые частицы вступают в контакт с водой, она испаряется, вырабатывая достаточно мощи, чтобы очистить объекты от бактерий, плесневых грибков и вирусов.

Солнечный автоклав ловит свет параболическим зеркалом и концентрирует его на сосуде с грязной водой, в которую погружен нагреватель, покрытый наночастицами. Когда в камеру попадает свет, частицы абсорбируют его энергию и отдают тепло воде, которая быстро превращается в пар. Этим паром можно либо стерилизовать щипцы и скальпели, либо пользоваться для получения чистой питьевой воды. При необходимости влагу оную можно получать и из мочи, например.

Пока автоклав существует лишь в виде работоспособного прототипа. Деньги от Гейтса и его миссис получены. И теперь задача стоит перед американцами такая — собрать такой автоклав на солнечном «ходу», который добывал бы воду из жидких отходов семьи из четырех человек. Причем перерабатывать оные успевал всего в две процедуры в неделю.

Исследователи из Райса надеются скооперироваться с компанией Sanivation, которая занимается переработкой отходов, чтобы провести тестовые полевые испытания солнечного автоклава в трех местах в Кении. А там и до Мали с Сомали и Индией недалеко.