نمک‌زدای خورشیدی

پژوهشگران در پی مهار انرژی تجدید شوندۀ خورشید و دریاها برای تأمین توان مورد نیاز واحدهای نمک زدایی‌اند، البته نه فقط در مقیاس واحدهای بزرگ.
«پی یر لو گوف» از آزمایشگاه علوم مهندسی شیمی واقع در نانسی فرانسه، دستگاه تقطیری برای استفاده در نقاط دور افتاده و خشک ساخته است که با انرژی خورشیدی کار می‌کند. وی بیان داشت: «این دستگاه تقطیر خورشیدی به صورت واحدی ساده، مقاوم و قابل نگهداری و تعمیر می‌تواند به وسیلۀ صنعتگر روستایی با ابزارهای فنی ساده ساخته شود.»
لوگوف مدعی است که دستگاه وی به ازای هر متر مربع از کلکتور خورشیدی، می تواند 20 لیتر آب تقطیر شده تولید کند. دستگاه شامل صفحۀ شفافی از جنس اتیلن است که پرتو خورشید پس از عبور از آن بر آینۀ متحرکی می‌تابد. گرمای این پرتو از آینه به بدنۀ ستون تقطیر منتقل می‌شود. ظرفیت این دستگاه در مقایسه با دستگاه‌های خورشیدی قدیمی (5ر2 تا 3 لیتر) قابل توجه است.
توضیح تصویر: از تقطیر آنی چند مرحله‌ای، به محض مکیده شدن آب شور به درون محفظه‌های متصل به هم، آب تبخیر می‌شود و بر روی لوله‌های باریک و خنک می‌چگالد و به ظرف‌های جمع‌آوری آب فرو می‌چکد.
در این سیستم آب شور با نیروی گرانش از بالا به پایین جریان می‌یابد و از تنزیب ریز بافتی عبور می‌کند که یک روی شش ورق آلومینیومی را که به موازات یکدیگر به فاصلۀ 4 سانتیمتر از هم قرار گرفته‌اند پوشانده است. آینه، نور خورشید را به پشت ورق اول می تاباند و دمای آن را به 94 درجۀ سلسیوس می رساند. بخار آب از پارچۀ کشیده شده بر روی ورق آزاد می‌شود، فاصلۀ خالی چهارسانتیمتری موجود بین ورق اول و دوم را می‌پیماید و بر پشت ورق دوم می‌چگالد. با چگالش این بخار، گرما آزاد و به سطح ورق دوم منتقل می‌شود و آب تنزیب ورق دوم را تبخیر می‌کند. عمل تبخیر و چگالش بین ورق‌های آلومینیومی ادامه می‌یابد تا سرانجام آب در ورق نهایی با دمای 45 درجۀ سلسیوس می‌چگالد. قطره‌های آب خالص بر سطح بدون پوشش ورق‌های آلومینیومی فرو می‌چکد و به ظرف ذخیرۀ آب خالص می‌ریزد.
در دانشگاه نیوساوث ولز واقع در سیدنی استرالیا، تونی فین، عضو مرکز تکنولوژی غشا و جداسازی، واحد نمک زدایی خورشیدی را برای استفاده در منازل و کشتزارهای دور افتاده طراحی کرده است. از این واحد می توان در مناطقی که آب آشامیدنی غیر قابل اطمینان، اما آفتاب فراوان دارند استفاده کرد. فین مدعی است طرح آزمایشی وی که بر پشت بامی نصب شده می‌تواند 60 تا 80 درصد از گرمای نهان تبخیر، یعنی انرژی آزاد شده از چگالش بخار را بازیابی، و روزانه 50 لیتر آب آشامیدنی تولید کند.
در این دستگاه از غشای نیمه تراوایی استفاده شده است که بر اثر اختلاف دما در دو سوی آن، بخار از منفذهای غشا عبور می‌کند. فین اختلاف دما را با قرار دادن آب گرم شور در یک سوی غشا و آب سرد در سوی دیگر آن ایجاد می‌کند. وی پیش‌بینی می‌کرد که این دستگاه در مقیاس صنعتی و با قیمتی در حدود 3000 دلاراسترالیا، آب خالص به نرخ هر متر مکعب 3 دلار آمریکا در اختیار مصرف‌کنندگان قرار دهد.
در دستگاه‌های اسمز معکوس از دو نوع فیلتر استفاده می‌شود: دستگاه‌های ریز توخالی و دستگاه‌های مارپیچی آب را پس از عبور از دیواره‌های نیمه تراوایشان جمع‌آوری می‌کنند.
با استفاده از انرژی خورشیدی می‌توان به آسانی و با هزینه‌ی کم، آب شور را شیرین کرد.