MIT와 상하이교통대학 연구팀이 해수를 받아들여 태양광을 동력원으로 하는 새로운 담수 생성 시스템을 고안했다. 이 시스템은 기존 시스템보다 높은 조수율과 소금 회수율을 실현하고 있다.
담수화 장치는 이전 연구에서 설계된 스테이지라고 불리는 여러 층으로 이뤄진 시스템을 개선했다. 이 시스템은 태양열을 이용해 소금을 물로부터 분리할 수 있지만 남은 소음이 곧바로 결정이 되어 축적해버리고 며칠 뒤에는 시스템이 기능 부전이 되는 문제가 있다. 이 경우 정기적으로 스테이지를 교환할 필요가 생겨 비용이 크게 증가한다.
연구팀은 이 시스템을 개선해 새롭게 대류에 착안한 구조로 진화시켰다. 새로운 시스템에선 내부가 상하 2층으로 나뉘어진 얇은 상자 같은 스테이지가 사용된다. 상반부 증발층으로 보내진 해수는 상자 청장에 닿은 태양열로 증발하고 수증기만 하반부 응축층으로 보내져 공냉에 의해 음용 가능한 물로 바뀐다. 상반부는 튜브에 연결되어 있으며 외부에서 해수를 흡수한다.
이 구성에선 물이 자연스럽게 튜브를 통해 상자 안으로 밀려 올라가 상자 기울기와 태양 열에너지가 결합해 물이 소용돌이 치고 흐른다. 이는 염분 농도 차이로부터 생기는 소용돌이로 염분 농도가 높은 물 정도 아래로 흐르려 하는 성질을 살리는 것이다. 작은 소용돌이는 소금 침전을 막고 순환을 유지하면서 물을 증발층으로 인도한다고 한다.
연구팀은 1단, 3단, 10단 프로토타입을 몇 개 만들고 자연 해수나 자연 7배 수준 염분 농도 물 등 다양한 물로 성능을 테스트했다. 그 결과 기존 어떤 해수 담수화 콘셉트보다 높은 조수율과 염회수율을 실현했다고 한다.
연구팀은 이 시스템을 소형 가방 정도 크기로 스케일업하면 시간당 4∼6리터 음료수를 제조할 수 있어 부품 교환이 필요할 때까지 몇 년이 걸릴 것으로 추정하고 있다. 이 규모와 성능이라면 수돗물보다 저렴한 가격으로 음료수를 제조할 수 있다. 연구팀은 이 장비는 수명이 길다는 게 특징이라며 담수화 가능성을 연 것이라고 강조했다. 앞으로 시스템을 큰 스케일로 확대하는 걸 목표로 한다고 한다. 관련 내용은 이곳에서 확인할 수 있다.