Самый гениальный способ получения пресной воды нам предоставила сама природа. Производство снега и дождя, без топлива и электричества – разве это не гениально?!
Ещё природа дала нам мозги и руки, чтобы мы могли производить пресную воду там, где это нам нужно. Даже самый несовершенный опреснитель на Солнечной энергии позволяет производить из морской воды с одного квадратного метра Q = 0,593•E - литров пресной воды в сутки при солнечной энергии E – кВт•ч/м2•сутки. На широтах менее 45 град. солнечная энергия составляет до 6,5 кВт•ч на один квадратный метр, а стало быть, с одного квадратного метра можно получить почти 4 литра воды в сутки. Стоимость простейшего опреснителя составит 10 долл. на 1 литр/сутки, работать он может как минимум лет 20, а изготовить его при серийном производстве можно менее чем за один час. То есть, в течение года опреснитель будет производить пресную воду по цене менее 10 центов за литр и за этот год он тем самым себя уже окупит, а оставшееся 19 лет будет производить пресную воду абсолютно бесплатно.
При этом пресная вода очищается до 99,5% и к тому же полностью обеззараживается. Так что никаких кишечных болезней и эпидемий от такой воды никогда не будет, а это уже экономия да ещё какая!
Если нет Солнца, то для опреснения можно использовать энергию морской волны. Если нет моря, то воду можно получать прямо из атмосферного воздуха, как это впрочем, и задумано самой природой. Наличие же современных полимерных материалов позволяет создавать в пустыне на бесплатной энергии оранжереи на морской воде, жилые поселения и даже рыбные хозяйства.
Существующие ныне установки по производству пресной воды используют в основном, какой то один из источников возобновляемой энергии (Солнце или ветер). Установки работают, как правило, только по одному принципу (испарение или обратный осмос).
Такие «моно установки» получаются малопроизводительными и малорентабельными.
Увеличение производительности установок пресной воды может быть достигнуто путём суммирования различных видов возобновляемой энергии в одной установке.
На рис.1 изображена универсальная морская платформа, которая позволяет суммировать энергию ветра, Солнца, морской волны (зыби) и энергию морского течения. Все эти виды энергии работают на производство пресной воды. Пресная вода в данной установке будет производиться при наличии хотя бы одного источника энергии. Установка собирается из стандартных агрегатов (рис.2), что позволяет изготовить её максимально дешёвой и заведомо работоспособной.
Суммировать можно не только энергию, но и саму пресную воду. Особенно эффективен такой метод производства пресной воды в условиях влажного морского климата.
В качестве примера на рис.3 приведена схема установки, в которой пресная вода производится из атмосферного воздуха (сепаратор) и из морской воды (опреснитель). Накопитель энергии предназначен для аккумулирования суммарной энергии, получаемой от различных источников. Энергия может быть аккумулирована в виде тепла, холода, сжиженного газа,
сжатого воздуха и т. п. Аккумулировать энергию в виде электричества нецелесообразно.
В очень небольших количествах электроэнергия всё-таки понадобится, особенно в тех случаях, когда установки по производству пресной воды предполагается использовать в автономном режиме без участия человека. И таких случаев достаточно много. Создание лесозащитных полос, например, для предотвращения размывания берегов, это достаточно актуальная проблема (рис.4). Здесь оросительная установка должна работать по заданной программе, для которой и понадобится небольшое количество электроэнергии.
В заключение нужно отметить, что установок пресной воды самых различных конструкций может быть великое множество. Конструкция их зависит от климатических условий и энергетических параметров местности. Исходя из этого, предпочтительно изготавливать установки из универсальных узлов и агрегатов в виде конструктора, с тем, чтобы можно было бы изготавливать их быстро и дёшево по заданным техническим параметрам.
*Все установки, описанные в данной статье, являются действующими. Статья ориентирована на читателей, заинтересованных в налаживании производства данных установок на своём предприятии.
Автор: Татауров Олег Леонидович, [email protected]
