Известно, что пить морскую воду нельзя. Почему? Для ее переработки организмом в нормальную воду нужно больше воды чем будет получено!
В 1 литре морской воды может содержаться до 34 граммов солей. Чтобы вывести такое количество вещества, организм задействует до 1,5 литра воды. Как перевести морскую воду в питьевую? Ну да, надо как-то убрать соли и оставить саму жидкость. Процесс опреснения несложен, есть несколько методов:
1. Дистилляция –кипятим морскую воду и конденсируем пар – вот тебе дистиллированная вода. В ней, конечно, не хватает минералов и пить такую воду долго нельзя, но в качестве аварийного метода или добычи технической воды (палубу помыть) –пойдет. Метод самый древний и простой, работает при наличии кастрюли, источника тепла и пары трубок. Метод требует очень много энергии, но зато доступны промышленные объёмы добычи воды. Это способ добычи технической воды для больших судов и фабрик.
Простейший дистиллятор для выживальщика. Натягиваем пленку над кастрюлей с морской водой, по центру ставим миску. Пар конденсируется на пленке и течет в миску
2. Вымораживание – оказывается при снижении температуры соленая вода застывает значительно позднее чем пресная. Поэтому выставив температуру на уровне замерзания питьевой воды, можно соленую воду слить, а ледышку из питьевой воды кинуть размораживаться. Требуется по прежнему много энергии и еще и сложное оборудование.
3. Обратный осмос.
Прогон морской воды через специальные мембраны под давлением. Мембрана улавливает соли, а вода проходит насквозь.
Осмосом называется процесс при котором более соленая жидкость перемешивается с менее соленой. В процессе растворитель (например вода) самопроизвольно проходит через полупроницаемую мембрану из менее соленой жидкости в более соленую. По сути соль «вытягивает» воду из менее соленого раствора. Это, конечно, очень грубая формулировка и профессиональные физики проклянут меня с криками про принцип Ле Шателье –Брауна.
Однако, в свое время выяснили, что существует и «обратный осмос». Если на солевой раствор подать давление больше «осмотического», то растворитель (вода), начнет проходить через мембрану в сторону менее соленого раствора (или пустоты). Причем сильного давления не надо! Достаточно 10-14 бар, а это давление которое можно развить «руками»!
Все что, нам надо –это мембрана и давление. Причем почти вся энергия идет «в дело», в отличии от методов выпаривания и вымораживания (где большая часть энергии уходит на нагрев и охлаждение воды). Напомню- минимально необходимое для работы давление это 10-12 атмосфер (правка из комментариев -до 35 бар). Разумеется, чем выше давление, тем лучше результат, но именно низкий «порог вхождения» и энерго-эффективность обеспечила мембранным опреснителям такой успех.
Ну конечно при использовании мембранного осушителя в деле, например на яхте, он обрастает дополнительным оборудованием – насосом, чтобы прокачивать воду через мембрану (ручным или электрическим), фильтрами для улавливания частиц, поскольку фильтр дешевый, а мембрана дорогая
Мембрана с полной обвязкой из клапанов и трубочек
Итого нам нужен насос, фильтр, мембрана и… все! Промыть засорившуюся мембрану от избытка соли можно коротким обратным током воды! Давайте добавим еще простенькую систему управления, чтоб мембрана промывалась самостоятельно при засорении.
В любом случае -система простая! Умельцы умудряются сделать простейший опреснитель из мотора-насоса от Керхера и купленной в магазине мембраны в корпусе. Ниже типичный яхтенный опреснитель из 3 элементов – мембраны в корпусе, насоса с фильтром и пульта управления. Производительность 35 -100 л/час.
Снизу насос, сверху мембрана, справа фильтры, слева панель управления. Если есть время и руки -собрать такой можно самостоятельно за несколько часов. Нет электричества? Ставь ручной насос!
А вот ручной опреснитель. Такие кладутся в аварийные комплекты. Весит он всего 1 кг и производит 1-4 литра в час. Этого достаточно для производства необходимого человеку количества воды.
Водозаборник в воду, длинным рычагом насоса создаем давление, вода течет в специальный пластиковый мешок. Легкий, максимально простой (а значит надежный) и при этом достаточно долговечный аппарат
Опреснителями из мембран пользуются и большие океанские суда, для добычи технической воды (мыть оборудование и палубу). Опреснителями обязательно комплектуются яхты уходящие в океанские переходы для добычи уже питьевой воды, потому что никаких баков с запасами воды не хватит на переход в 30 дней при норме 4 литра на человека в день.
В комплект спасения на яхтах и самолетах обязательно входит легкий и компактный ручной опреснитель. Моряки очень любят мембранные опреснители за их простоту и надежность (и малое количество элементов, которые надо чинить и менять).
