По жестокой иронии судьбы, хотя более 70% поверхности нашей планеты покрыты водой, подавляющее количество этой воды непригодно для употребления или использования в сельском хозяйстве. Команда исследователей из Иллинойсского университета в Урбане-Шампейне разработала гипотетическую систему для добычи питьевой воды путём улавливания водяного пара над поверхностью океана.

Дефицит питьевой воды – чрезвычайно животрепещущая тема. Ожидается, что в обозримом будущем эта проблема многократно усугубится, ведь климатические изменения оказывают пагубное влияние на ключевые источники пригодной для употребления воды вроде водоёмов и ледников. Океаны, в которых содержится более 96% всей воды на Земле, могли бы выступить альтернативным источником жидкости для утоления жажды и удовлетворения потребностей сельского хозяйства, однако процедуру опреснения морской воды довольно трудно вывести на промышленный уровень по масштабам и эффективности, поскольку опреснительные установки производят токсичный ил – так называемый «рассол». При сбросе этой солёной суспензии в водоёмы в них снижается уровень кислорода и повышается температура, что лишь усугубляет степень климатических изменений на нашей планете.

В то же время в природе уже существует значительно более эффективный и менее вредный для окружающей среды процесс естественного опреснения воды. Каждый день Солнце нагревает поверхность Мирового океана, и тонны воды испаряются в атмосферу, возвращаясь в экосистему в форме осадков. В рамках нового исследования учёные из Иллинойсского университета в Урбане-Шампейне (UIUC) смоделировали установку, которая позволила бы использовать естественный круговорот воды в природе в качестве источника питьевой воды. По задумке исследователей, в нескольких километрах от побережья можно было бы устанавливать конструкции для улавливания и конденсирования воздуха, содержащего водяной пар. Учёные считают, что питание подобных установок могли бы обеспечивать шельфовые ветряные электростанции или солнечные электростанции на суше.

Инженеры оценили потенциал установки подобных станций у побережий 14 крупных городов, включая Абу-Даби, Рим, Лос-Анджелес, Барселону и др. В расчётах целесообразности использования данных систем в различных климатических условиях они использовали усреднённую модель конструкции высотой 100 метров и шириной 210 метров. По данным исследователей, в зависимости от локации, подобные опреснительные установки могли бы генерировать от 37,6 до 78,3 миллиарда литров воды в год. Более того, учёные вычислили, что из расчёта до 300 литров воды на человека в день от двух до десяти установок опреснения могли бы удовлетворить потребности целого города.

По словам авторов исследования, преимущество данной системы в сравнении с существующими аналогами заключается ещё и в том, что по мере усугубления климатических изменений её эффективность будет только возрастать. Многочисленные климатические модели указывают на то, что в будущем поток испарения вод мирового океана будет лишь усиливаться, а значит идея учёных из UIUC останется актуальной вне зависимости от интенсивности изменений климата – особенно для населения засушливых регионов нашей планеты. Впрочем, стоит понимать, что подобная система находится ещё на ранних стадиях разработок, и для её реализации понадобится немало времени и ресурсов.

Источник изображений: Rahman, A., Kumar, P. & Dominguez, F. Increasing freshwater supply to sustainably address global water security at scale