海水から水道水より低コストの飲料水を生成するシステムが開発される

　海と太陽の恵みを利用して、電気を使うことなく、海水を真水に変えることができる、超効率的な淡水化システムが開発されたそうだ。

　マサチューセッツ工科大学と上海交通大学の研究チームが開発したこのシステムは、海が広大な「循環を起こす仕組み」と「太陽の光」を利用して、海水から塩分を取り除く。

　このシステムを、小ぶりのスーツケースほどサイズにすれば、1時間に4〜6リットルの飲料水を作れるほど効率が良く、そのコストはなんと水道水よりも安いという。

海の広大な循環がヒントに

　この新しい淡水化システムは、海の広大な循環がヒントになっている。

　一見止まっているかのような海だが、じつは地球規模の大きな循環が起きている。

　海面の海水は風に吹かれることで蒸発し、あとには塩分が残される。すると海面の海水は塩分が濃くなるとともに、水温が低くなることもあわさって密度が高くなる。そのために海水は下へ沈んでいく。

　この海水の温度と塩分濃度の違いを原動力として生じる海の循環を「熱塩循環」という。

　今回の淡水化システムは、こうした海水が循環する仕組みを再現したものだ。 太陽光の下で行われた淡水化システムの実験 / image credit:

海水を太陽光で真水にする

　システムは、「ステージ」という複数の層で構成されている。各ステージは上半分が「蒸発器」となっており、太陽光の熱で海水を蒸発させ、塩分を取り除く。

　立ち上った水蒸気は、「凝縮器」であるステージの下半分に移動する。水蒸気はここで冷えて、また液体に戻る。それは普通に飲料水として飲むことができる、ただの真水だ。

　研究チームが過去に作った淡水化システムでは、取り除かれた塩がたまって、たった数日で詰まってしまうという欠陥があった。

　最新の淡水化システムは、塩をシステム内を流れる水の循環に利用することで、この問題を克服している。 海の循環と太陽熱を利用することで海水から塩を取り除く。その水は水道水よりも安いという / image credit:Jintong Gao and Zhenyuan Xu

1時間に4〜6リットルの飲料水を製造

　このシステムを試作して実験した結果、各ステージを1平方メートルまで広げれば、1時間に最大5リットルの飲料水を作れることがわかったという。

　しかもそれだけでなく、特にメンテナンスをしなくても、数年間は安定して働いてくれる。おかげで、スーツケースくらいの大きさにすれば、水道水よりも安く飲料水を作れると考えられるそうだ。

　研究チームによると、水道水よりも安い淡水化システムが完成したのは、史上初めてのことだという。

　自然の力だけで海水を真水に変えるので、電気がきていない地域でも使えるという特長もある。

　研究チームは、近い将来この淡水化システムをスケールアップすることで、家族が少ない家庭の1日の需要を満たせるだけの水を作れるようにしたいと考えているそうだ。

　この研究は『Joule』（2023年9月27日付）に掲載された。

References:Desalination system could produce freshwater | EurekAlert! / Desalination system could produce freshwater that is cheaper than tap water | MIT News / written by hiroching / edited by / parumo
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