Un unico dispositivo per produrre simultaneamente elettricità e acqua potabile

La purificazione dell’acqua e la produzione di energia elettrica possono essere ottenute contemporaneamente con un unico dispositivo, utilizzando la luce solare. È quanto riporta un recente articolo pubblicato in Nature Communications. Questo metodo potrebbe un giorno aiutare a mitigare la carenza di energia e acqua pulita nelle regioni aride e semiaride.

La crescente domanda di energia e acqua pulita

La crescente domanda di energia e acqua pulita rappresenta globalmente una sfida per lo sviluppo sostenibile. La produzione di elettricità può richiedere grandi quantità di acqua e, a sua volta, gli impianti di depurazione delle acque necessitano di energia elettrica per funzionare. La luce solare può essere utilizzata come fonte di energia sostenibile e rinnovabile per alimentare sia le celle solari, sia i dispositivi di purificazione dell’acqua, ma entrambe le tecnologie hanno un risparmio energetico ed economico limitato.

Per quanto riguarda la carenza di acqua, proprio nelle scorse settimane vi avevamo presentato un rapporto dell’OMS e dell’UNICEF che indicava come in tutto il mondo circa 2,2 miliardi di persone non hanno accesso a servizi di acqua potabile.

Due tecnologie combinate

Peng Wang e colleghi hanno combinato due tecnologie a energia solare esistenti – il fotovoltaico e la distillazione a membrana multistadio – per produrre simultaneamente elettricità e acqua pulita.

La distillazione a membrana è un processo avanzato basato sull’energia solare che richiede temperature relativamente basse per evaporare e raccogliere efficientemente l’acqua. Gli autori hanno progettato un’unità di distillazione a membrana a tre stadi montata sul lato posteriore di un pannello fotovoltaico, in modo che il calore normalmente dissipato da quest’ultimo sia utilizzato per far evaporare l’acqua. Il dispositivo mantiene l’efficienza di una cella solare commerciale, mentre allo stesso tempo fornisce acqua pulita a una velocità di produzione superiore rispetto alla maggior parte dei dispositivi esistenti.

Centrali elettriche che producono acqua dolce

L’integrazione di entrambe le funzioni in un singolo dispositivo migliora l’efficienza energetica e gli autori suggeriscono che il loro dispositivo potrebbe aiutare a trasformare le centrali elettriche da consumatrici di acqua a produttori di acqua dolce. Sperano che possa potenzialmente contribuire al riutilizzo delle acque reflue nelle regioni in cui l’irradiazione solare è abbondante e l’acqua potabile è scarsa.

 

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