Čínský vynález mění mořskou vodu na pitnou pouze pomocí slunce
7. 7. 2026 – 12:42 | Technologie | Miroslav Krajča |Diskuze:
Nedostatek pitné vody trápí čím dál víc regionů světa a klasické odsolování je energeticky i finančně nákladné. Tým čínských vědců nyní představil materiál, který dokáže mořskou vodu měnit na pitnou téměř výhradně pomocí slunečního záření, a to s výkonem, který dosavadní řešení výrazně překonává.
Solární odsolování vody patří dlouhodobě mezi nejslibnější, ale zároveň nejobtížněji použitelné technologie pro boj s nedostatkem sladké vody. Na rozdíl od reverzní osmózy, tedy dominantní metody dnešních odsolovacích závodů, nepotřebuje solární odpařování žádnou elektřinu ze sítě, jenže jeho praktické nasazení dosud brzdila nízká účinnost přeměny slunečního záření na teplo a křehkost použitých materiálů. Tým vědců z Ústavu procesního inženýrství Čínské akademie věd a Šenzhenské univerzity nyní podle oficiálního oznámení akademie představil trojrozměrnou fotothermální strukturu, která tento limit posouvá o notný kus dál.
Klíčovým problémem klasických materiálů pro solární odpařování byla podle vědců jejich tendence k takzvanému shlukování. Nejúčinnější absorbéry tepla totiž fungují jako ultrajemný prášek z nanočástic, který se ale ve vodě chová podobně jako mokrá mouka, částice se slepí dohromady a ucpou cestu vodní páře ven. Nový materiál tento problém řeší propojením trvanlivých vláken polyetylentereftalátu, tedy běžného plastu známého z PET lahví, s dutými vícevrstvými nanokoulemi. Podle popisu, který přinesl server Interesting Engineering, vědci pomocí takzvané Hansenovy teorie rozpustnostních parametrů přesně navedli polymerní řetězce skrz mikroskopické póry nanokoulí, kde se po vychladnutí propletly a vytvořily pevnou, ale zároveň propustnou trojrozměrnou strukturu, kterou sami autoři přezdívají nanolesu.
Tato architektura přináší hned dvě klíčové výhody. Zaprvé díky své struktuře opakovaně odráží a rozptyluje sluneční paprsky uvnitř sebe, takže dokáže zachytit 90,2 procenta dopadajícího slunečního záření v širokém spektru vlnových délek. Zadruhé díky takzvanému nanokonfinačnímu efektu snižuje množství energie potřebné k odpaření stejného množství vody o 45,7 procenta oproti dosavadním řešením. Výsledkem je rychlost odpařování 38,14 kilogramu vody na metr čtvereční za hodinu, což je podle serveru Techxplore 8,5krát více, než dosahovaly dosavadní dvourozměrné membránové systémy.
Vědci materiál netestovali jen v laboratoři, ale i v reálném prostředí pomocí venkovního zařízení o ploše 0,75 metru čtverečního. Podle stejného zdroje toto zařízení denně vyprodukovalo přes 20 litrů bezpečné pitné vody, tedy množství postačující zhruba pro deset lidí, přičemž kvalita vody splňovala standardy Světové zdravotnické organizace. Odsolenou vodu tým následně využil i k zavlažování pěti metrů čtverečních testovacího políčka, na kterém pěstoval špenát, kukuřici a čínské zelí, čímž prokázal, že technologie může sloužit nejen k výrobě pitné vody, ale i v zemědělství.
Otázka trvanlivosti materiálu, tedy zásadní slabina předchozích generací podobných řešení, dostala rovněž zvláštní pozornost. Vědci ponořili kompozitní materiál do mořské vody a nechali ho čtyřicet pět dní nepřetržitě rotovat rychlostí 450 otáček za minutu, aby simulovali dlouhodobé opotřebení v reálném prostředí. Podle informací serveru Interesting Engineering se pod mikroskopem po tomto zrychleném testu stárnutí neobjevila jediná uvolněná nanočástice, a materiál navíc při vystavení světlu nevytvářel škodlivé volné radikály, které by mohly urychlovat jeho degradaci. Prototyp zařízení navíc podle stejného zdroje již absolvoval celý rok nepřetržitého venkovního provozu bez výraznějšího poklesu výkonu.
Právě kombinace vysoké účinnosti a prokázané odolnosti otevírá prostor pro ekonomickou stránku vynálezu, která technologii odlišuje od podobných akademických řešení, jež zůstávají jen u laboratorních prototypů. Podle odhadu autorů studie by se po zhruba dvou letech provozu mohla cena vody vyrobené touto technologií dostat pod cenu komerčně balené vody. Jde sice zatím o teoretický odhad založený na výrobních nákladech, nikoli o srovnání s maloobchodními cenami, ale právě tento aspekt vzbudil mezi odborníky největší pozornost, protože cena byla dosud hlavní překážkou širšího nasazení solárního odsolování v chudších a odlehlejších regionech.
Potenciál technologie roste s tím, jak celosvětově přibývá oblastí trpících nedostatkem sladké vody. Oceány sice tvoří téměř 97 procent veškeré vody na planetě, ovšem jen zlomek z ní je možné bez úprav pít, a podle odhadů již dnes žijí více než dvě miliardy lidí v oblastech s vodním stresem. Tam, kde klasické odsolovací závody s reverzní osmózou narážejí na vysoké provozní náklady a závislost na elektrické síti, by podobná samostatně fungující zařízení mohla nabídnout řešení pro pobřežní komunity, ostrovy nebo rozvojové regiony, které si dosud drahou infrastrukturu nemohly dovolit.
Výzkumný tým nyní plánuje testování technologie v reálných podmínkách odlehlých ostrovů a suchých pobřežních oblastí, kde by mohla prokázat, zda dokáže dlouhodobě fungovat i mimo kontrolované experimentální podmínky. Pokud se ukáže, že materiál si udrží stabilní výkon i po letech nasazení v drsném prostředí, mohla by tato čínská inovace představovat jeden z nejvýznamnějších praktických posunů v oblasti udržitelného zásobování pitnou vodou za poslední roky.
