Σχετικά Άρθρα
Η λειψυδρία και η αυξανόμενη ζήτηση επιταχύνουν την ανάπτυξη της αφαλάτωσης στην Ασία (Aqua Tech Trade)
Μια τεχνολογία που θα μπορούσε να αλλάξει ριζικά τον τρόπο με τον οποίο παράγεται πόσιμο νερό από τη θάλασσα αναπτύσσουν επιστήμονες στις Ηνωμένες Πολιτείες, καθώς ένα νέο ηλιακό σύστημα αφαλάτωσης επιχειρεί να λύσει ταυτόχρονα δύο από τα μεγαλύτερα προβλήματα της συγκεκριμένης διαδικασίας: την ενεργειακή κατανάλωση και τη δημιουργία μεγάλων ποσοτήτων συμπυκνωμένης άλμης.
Όπως αναφέρει το ScienceDaily σε δημοσίευμά του στις 16 Σεπτεμβρίου 2026, ερευνητές του Πανεπιστημίου του Ρότσεστερ δημιούργησαν μια συσκευή η οποία αξιοποιεί την ηλιακή ενέργεια για να εξατμίζει το νερό, ενώ αντί να απορρίπτει τα διαλυμένα άλατα πίσω στη θάλασσα, τα συγκεντρώνει σε στερεή μορφή ώστε να μπορούν να συλλεχθούν.
Η εξέλιξη αποκτά ιδιαίτερη σημασία σε μια περίοδο κατά την οποία δισεκατομμύρια άνθρωποι εξακολουθούν να μην έχουν ασφαλή πρόσβαση σε πόσιμο νερό, ενώ ολοένα και περισσότερες περιοχές, από την Καλιφόρνια έως τη Μέση Ανατολή, στρέφονται στην αφαλάτωση για να καλύψουν τις ανάγκες τους.
Οι σημερινές μονάδες αφαλάτωσης βασίζονται κυρίως στην αντίστροφη ώσμωση ή στη θερμική απόσταξη. Και οι δύο τεχνολογίες απαιτούν σημαντική ενέργεια και μπορούν να δημιουργήσουν μεγάλες ποσότητες εξαιρετικά συμπυκνωμένης άλμης. Όταν αυτή απορρίπτεται στη θάλασσα, η αυξημένη αλατότητα και η μείωση των επιπέδων οξυγόνου μπορούν να επιβαρύνουν τα θαλάσσια οικοσυστήματα.
Στο επίκεντρο της νέας προσέγγισης βρίσκεται μια ειδικά επεξεργασμένη μεταλλική επιφάνεια. Ερευνητές του Ινστιτούτου Οπτικής του Πανεπιστημίου του Ρότσεστερ χρησιμοποίησαν παλμούς λέιζερ femtosecond, δηλαδή εξαιρετικά σύντομους παλμούς διάρκειας ενός τετράκις εκατομμυριοστού του δευτερολέπτου, για να τροποποιήσουν μικροσκοπικά την επιφάνεια του μετάλλου.
Το αποτέλεσμα είναι ένα μαύρο μέταλλο που απορροφά σχεδόν το σύνολο της ηλιακής ακτινοβολίας και ταυτόχρονα παρουσιάζει εξαιρετικά ισχυρές ιδιότητες διαβροχής. Το νερό απλώνεται γρήγορα πάνω στην επιφάνεια αντί να σχηματίζει σταγόνες, δημιουργώντας τις κατάλληλες συνθήκες για την ηλιακή εξάτμιση.
Η «αυτοκαθαριζόμενη» επιφάνεια μετατρέπει το πρόβλημα της άλμης σε πόρο
Το μεγάλο τεχνολογικό εμπόδιο στην αφαλάτωση δεν είναι μόνο η εξάτμιση του νερού, αλλά και το τι συμβαίνει στα άλατα που παραμένουν μετά την εξάτμιση. Στα συμβατικά συστήματα, η συσσώρευσή τους μπορεί να δημιουργήσει σκληρές επικαθίσεις, να εμποδίσει τη ροή του νερού και τελικά να μειώσει δραστικά την απόδοση.
Οι ερευνητές του Ρότσεστερ σχεδίασαν, επομένως, την επιφάνεια με μικροσκοπικές αυλακώσεις που κατευθύνουν τα άλατα μακριά από την ενεργή περιοχή όπου πραγματοποιείται η εξάτμιση. Τα ορυκτά μεταφέρονται προς τις άκρες της συσκευής, σε μια παθητική ζώνη όπου μπορούν να συγκεντρωθούν και να απομακρυνθούν.
Για να πετύχουν αυτό το αποτέλεσμα, αξιοποίησαν ένα φυσικό φαινόμενο γνωστό ως «φαινόμενο του δακτυλίου του καφέ». Όταν μια σταγόνα καφέ εξατμίζεται, τα σωματίδια μετακινούνται προς την περιφέρειά της και σχηματίζουν έναν χαρακτηριστικό δακτύλιο. Με παρόμοιο τρόπο, το νέο σύστημα οδηγεί τα διαλυμένα άλατα προς τα άκρα, εμποδίζοντας τη δημιουργία κρούστας πάνω στην επιφάνεια που απορροφά την ηλιακή ακτινοβολία.
Το κρίσιμο στοιχείο είναι ότι η τεχνολογία δοκιμάστηκε όχι μόνο με απλοποιημένα διαλύματα αλατιού, αλλά με πραγματικό θαλασσινό νερό από τον Ειρηνικό, τον Ατλαντικό και τον Ινδικό Ωκεανό. Παρά την πολυπλοκότητα της χημικής σύστασης του θαλασσινού νερού, η επιφάνεια κατάφερε να απομακρύνει τα άλατα από την ενεργή περιοχή και να συνεχίσει να παράγει γλυκό νερό.
Σύμφωνα με τα αποτελέσματα που παρουσιάζονται στη μελέτη, σχεδόν το 100% των διαλυμένων αλάτων μπορεί να ανακτηθεί σε στερεή μορφή, αντί να καταλήξει ως υγρή άλμη. Έτσι, ένα από τα μεγαλύτερα απόβλητα της αφαλάτωσης θα μπορούσε να μετατραπεί σε πρώτη ύλη.
Από την αφαλάτωση στην ανάκτηση λιθίου
Η ερευνητική ομάδα βλέπει ακόμη μεγαλύτερες δυνατότητες στην αξιοποίηση των ορυκτών που παραμένουν μετά την απομάκρυνση του νερού. Αντί τα άλατα να θεωρούνται απλώς απόβλητο, θα μπορούσαν να αποτελέσουν πηγή εμπορεύσιμων υλικών, μεταξύ των οποίων και το λίθιο.
Το λίθιο αποτελεί κρίσιμη πρώτη ύλη για τις μπαταρίες ιόντων λιθίου που χρησιμοποιούνται στα ηλεκτρικά αυτοκίνητα, τα smartphones, τους φορητούς υπολογιστές και ένα ευρύ φάσμα ηλεκτρονικών συσκευών. Η εξόρυξή του από χερσαίες πηγές μπορεί να απαιτεί σημαντικούς ενεργειακούς και περιβαλλοντικούς πόρους, γεγονός που έχει ενισχύσει το ενδιαφέρον για εναλλακτικές μεθόδους ανάκτησης.
Σε ξεχωριστή μελέτη που δημοσιεύθηκε στο Journal of Materials Chemistry A, η ομάδα του καθηγητή Τσουνγκλέι Γκουό έδειξε ότι η ίδια τεχνολογία μπορεί να τροποποιηθεί ώστε να απομονώνει επιλεκτικά το λίθιο από το μείγμα αλάτων. Για τον σκοπό αυτό ενσωματώθηκαν νανοσωματίδια υδρογονοτιτανικού άλατος στις μικροσκοπικές αυλακώσεις της μεταλλικής επιφάνειας.
Σε δοκιμές με δείγματα από τη Μεγάλη Αλμυρή Λίμνη, οι ερευνητές κατάφεραν να ανακτήσουν περίπου το 50% του λιθίου που περιείχαν τα άλατα μετά την αφαλάτωση.
Η τεχνολογία βρίσκεται ακόμη σε στάδιο απόδειξης της βασικής ιδέας, καθώς μέχρι σήμερα έχει δοκιμαστεί σε σχετικά μικρές συσκευές. Οι ερευνητές, ωστόσο, εκτιμούν ότι ο σχεδιασμός μπορεί να κλιμακωθεί.
Εφόσον η τεχνολογία αποδειχθεί οικονομικά και τεχνικά βιώσιμη σε μεγαλύτερη κλίμακα, οι μονάδες αφαλάτωσης θα μπορούσαν στο μέλλον να λειτουργούν με διπλό ρόλο: να παράγουν γλυκό νερό με τη βοήθεια του ήλιου και ταυτόχρονα να ανακτούν πολύτιμα ορυκτά από το θαλασσινό νερό, περιορίζοντας παράλληλα την ανάγκη απόρριψης συμπυκνωμένης άλμης στο θαλάσσιο περιβάλλον.
www.worldenergynews.gr
