Van zout- naar drinkwater: dit systeem doet het snel en efficiënt

Amerikaanse onderzoekers van het Massachusetts Institute for Technology (MIT) ontwikkelden in samenwerking met samen Chinese collega’s een nieuw ontziltingssysteem. Het behaalde resultaat van het proefmodel is twee keer zo veel als bij bestaande technieken die meestal gebruik maken van elektrolyse. Het systeem kan zichzelf van energie voorzien, omdat het op zonne-energie draait en is daarom vooral geschikt voor off grid kustgebieden, ver verwijderd van de bewoonde wereld.

MIT

Illustratie boven: Zonlicht passeert een doorschijnende laag(links) en verhit een zwart absorberende laag (blauw gekleurd), waar het water verdampt en condenseert op het grijze oppervlak. De druppels worden opgevangen als drinkwater.

De clou zit hem in meerdere lagen van platte verdampers en condensatoren, achterelkaar geschakeld in een verticale matrix. Het geheel is geïsoleerd door een film van aerogel. De hoge efficiëntie wordt bereikt door de manier waarop verschillende lagen, tien in totaal, worden benut. Ontstane warmte gaat niet verloren, maar wordt keer op keer gebruikt. Het eerste paneel vangt zonnewarmte op en sluist dat door naar een onderliggend laagje water dat verdampt. De ontstane druppels condenseren vervolgens op het volgende paneel en worden daar verzameld. De warmte van de dampcondensator wordt weer doorgegeven naar de volgende laag. Het water wordt steeds opnieuw verdampt, net als bij destillatie van sterke drank, zodat er steeds minder zout overblijft. Het zout accumuleert niet in het apparaat, dat op het water drijft, maar verdwijnt terug in de zee, aldus de onderzoekers.

“Bij gangbare condenssystemen, die uit één laag bestaan, gaat de warmte de lucht in en is voorgoed verloren. Maar in dit meerlagig verdampingsysteem gaat de vrijgekomen warmte door naar de volgende laag. Hierdoor wordt de zonne-energie hergebruikt en is het systeem extra efficiënt”, zegt professor Evelyn Wang van het MIT.

Door de constructie van tien lagen bereikt het model een efficiëntie van 385 procent. Dat wil zeggen dat 385 procent van de energie uit zonlicht wordt omgezet in energie voor waterverdamping. Door nog meer lagen achter elkaar te plaatsen en het systeem verder te optimaliseren is wellicht een efficiëntie van 700 à 800 procent haalbaar, aldus de onderzoekers.