Scienty

Фото: img.freepik.com

Китайские ученые создали инновационную технологию, использующую солнечную энергию для одновременной опреснительной обработки морской воды и извлечения из нее ценного элемента – бора. Работа, выполненная в Северо-Западном университете сельского и лесного хозяйства, может стать значительным достижением в сфере обеспечения ресурсами и экологически безопасного опреснения.

Специальный композитный гель MMS, созданный исследовательской командой под руководством Фань Чжимина, способен извлекать морскую воду вверх посредством испарения под воздействием солнечного света и удерживать атомы бора, предотвращая их испарение. В состав геля входят наноматериал MXene, характеризующийся высокой фототермической эффективностью, и оксид магния, выполняющий роль поглотителя бора.

Бор представляет собой ключевой элемент, имеющий стратегическое значение для легких конструкций. Он находит применение в твердых топливах для прямоточных воздушно-реактивных двигателей, используемых в ряде перспективных китайских гиперзвуковых вооружений. Также бор является важным компонентом высокопроизводительных неодимовых магнитов, которые пользуются большим спросом в промышленности и в военной отрасли. Несмотря на то, что Китай является крупнейшим мировым потребителем бора, он не является одним из основных стран-производителей и зависит от поставок из Турции и США.

Согласно результатам лабораторных исследований, гель способен генерировать 2,14 килограмма пресной воды с квадратного метра в час и накапливать 225,52 миллиграмма бора за девять часов под воздействием солнечного света. Полевые испытания, проведенные в Гонконге, подтвердили возможность практического применения этой технологии, показав, что она эффективно извлекает бор и производит пресную воду даже при слабом солнечном освещении. При этом в полученной дистиллированной воде не было выявлено ионов бора, что устраняет опасения относительно его потенциальной вредности для здоровья при продолжительном употреблении опресненной воды.

В статье, опубликованной 7 ноября в журнале Science Bulletin, авторы исследования акцентируют внимание на том, что одновременное получение пресной воды и бора из морской среды при минимальном потреблении энергии открывает значительные возможности для решения комплексных задач, связанных с дефицитом воды, энергетическими ресурсами и сырьем. Специалисты также указывают на то, что полученный бор может быть применен в сельском хозяйстве для увеличения продуктивности. Тем не менее, для повсеместного применения данной технологии необходимо дальнейшее рассмотрение вопросов, касающихся затрат и возможности расширения производства.