Впровадження багатоступеневого сонячного дистилятора з подвійним нахилом для виробництва солі та дистильованої води в умовах тропічних дощів
DOI:
https://doi.org/10.15587/1729-4061.2026.362859Ключові слова:
сонячний дистилятор, багатоступеневість, подвійний нахил, виробництво солі, дистильована вода, дощові умовиАнотація
Об’єктом дослідження є багатоступеневий сонячний дистилятор з подвійним нахилом, який використовується для одночасного отримання дистильованої води та концентрування морської води до утворення кристалів солі в умовах тропічного сезону дощів. Проблема, яку вирішено в цьому дослідженні, полягає у перебоях у традиційному виробництві солі під час сезону дощів, коли відкриті випарні ставки стають менш ефективними через опади, високу вологість та нестабільність сонячної радіації. Експерименти проводилися в Малангу в лабораторних умовах та в Ламонгані – прибережному районі виробництва солі. Результати показали, що система може працювати безперервно під час сезону дощів та збільшувати солоність морської води з 3,5% до приблизно 29%. Сукупний обсяг виробництва дистильованої води був майже однаковим в обох місцях, сягаючи 36,57–36,58 л/м2. Однак концентрування морської води відбувалося швидше в Малангу, де на це знадобилося 25 днів, порівняно з 29 днями в Ламонгані. Ця різниця пояснювалася більшими температурними градієнтами між водою, ребрами, скляною кришкою та навколишнім повітрям у Малангу, що покращувало випаровування та конденсацію. Сіль з Малангу також мала вищий вміст NaCl, 92,33%, ніж сіль з Ламонгана, 86,95%, що підтверджувалося нижчим вмістом Mg та S. За допомогою FTIR було виявлено групи O–H, сульфатні та карбонатні групи, а XRD підтвердило, що домінуючою кристалічною фазою є галіт. Макрофотографії показали, що кристали солі Маланг мають більш однорідну та правильну форму. Відмінною рисою системи є багаторівнева конфігурація з подвійним нахилом, яка забезпечує поступову концентрацію розсолу, одночасно виробляючи дистильовану воду в закритому сонячному процесі. Ці результати показують, що система може бути практично застосована в тропічних прибережних районах з високим рівнем опадів для забезпечення більш безперервного виробництва солі та дистильованої води
Спонсор дослідження
- Directorate of Research and Innovation Funding, National Research and Innovation Agency of Indonesia (BRIN)
Посилання
- Ary Giri Dwi Kartika, Makhfud Efendy, Onie Wiwid Jayanthi (2121). Evaporation rate, meteorological and physical condition of salt crystallizer pond in Pamekasan, Indonesia. Journal Universitas Muhammadiyah Gresik Engineering, Social Science, and Health International Conference (UMGESHIC), 1 (1), 116–120.
- Amin, Abd. A., Yanuar, A. T., Kurniaty, R., Hakim, L., Ardian, G., Amenan, M., Kurniawan, A. (2023). Greenhouse Salt Tunnel as Innovation to Create Salt Production in the South Coast Malang Regency, Indonesia. Jurnal Pembangunan Dan Alam Lestari, 14 (1). https://doi.org/10.21776/ub.jpal.2023.014.01.03
- Setiyono, H., Muslim, M., Arifa, A. N., Rifai, A., Satriadi, A., Ridlo, A., Soenardjo, N. (2025). The Relationship Between Climate Patterns, El Nino And La Nina With People’s Salt Production In Jepara Regency, Central Java Province, Indonesia In 2015-2023. African Journal of Biomedical Research, 28 (4S), 204–209. Available at: https://www.africanjournalofbiomedicalresearch.com/index.php/AJBR/article/view/8419
- Pambudi, N. A., Yusafiadi, J., Biddinika, M. K., Estriyanto, Y., Sarifudin, A. (2022). An experimental investigation of salt production improvement by spraying and heating. Case Studies in Thermal Engineering, 30, 101739. https://doi.org/10.1016/j.csite.2021.101739
- Ren, J., Gu, T., Ma, S., Li, X., Zhou, Z., Hao, D. et al. (2025). Key factor in continuous salt harvesting via solar interfacial evaporation: Water supply to evaporation ratio. Desalination, 607, 118800. https://doi.org/10.1016/j.desal.2025.118800
- Khalaf, M. O., Özdemir, M. R., Sultan, H. S. (2025). A Comprehensive Review of Solar Still Technologies and Cost: Innovations in Materials, Design, and Techniques for Enhanced Water Desalination Efficiency. Water, 17 (10), 1515. https://doi.org/10.3390/w17101515
- Peng, G., Sharshir, S. W. (2023). Progress and performance of multi-stage solar still – A review. Desalination, 565, 116829. https://doi.org/10.1016/j.desal.2023.116829
- Elsheikh, A., Hammoodi, K. A., Ibrahim, A. M. M., Mourad, A.-H. I., Fujii, M., Abd-Elaziem, W. (2024). Augmentation and evaluation of solar still performance: A comprehensive review. Desalination, 574, 117239. https://doi.org/10.1016/j.desal.2023.117239
- Yeang, J. Y. K., Bahar, R., Koo, C. H., Lee, S. S. (2023). Performance evaluation of a multi-stage solar distiller associated with Fresnel lens in Malaysian weather. Frontiers in Energy Research, 11. https://doi.org/10.3389/fenrg.2023.1137941
- Tony, M. A., Nabwey, H. A. (2024). Recent advances in solar still technology for solar water desalination. Applied Water Science, 14 (7). https://doi.org/10.1007/s13201-024-02188-1
- Gao, J., Zhang, L., You, J., Ye, Z., Zhong, Y., Wang, R. et al. (2023). Extreme salt-resisting multistage solar distillation with thermohaline convection. Joule, 7 (10), 2274–2290. https://doi.org/10.1016/j.joule.2023.08.012
- Abdelsalam, M. A., Sajjad, M., Raza, A., AlMarzooqi, F., Zhang, T. (2024). Sustainable biomimetic solar distillation with edge crystallization for passive salt collection and zero brine discharge. Nature Communications, 15 (1). https://doi.org/10.1038/s41467-024-45108-2
- Bian, Y., Ye, Z., Zhao, G., Tang, K., Teng, Y., Chen, S. et al. (2022). Enhanced Contactless Salt-Collecting Solar Desalination. ACS Applied Materials & Interfaces, 14 (29), 34151–34158. https://doi.org/10.1021/acsami.2c09063
- Mokhtar, O., ELSihy, E. S., Xu, C., Du, X. (2026). Stable freshwater production of multi-stage solar still unit by latent and sensible heat packed bed thermal energy storage. Journal of Energy Storage, 141, 119216. https://doi.org/10.1016/j.est.2025.119216
- Davani, E., Jafarpur, K., Estahbanati, M. R. K. (2023). A novel analytical performance investigation of varying water depth in an active multi-stage basin solar still in addition to optimization of water depth in a single stage basin still. Energy Reports, 10, 581–590. https://doi.org/10.1016/j.egyr.2023.07.013
- Alasadi, M. Q., Smaisim, G. F. (2026). Performance enhancement of a pyramid solar still using an integrated condensing tube and ultrasonic humidifier: an experimental study, energy, exergy, and economic evaluation. Separation and Purification Technology, 397, 138035. https://doi.org/10.1016/j.seppur.2026.138035
- Zeng, P., Sun, X., Farnham, D. J. (2020). Skillful statistical models to predict seasonal wind speed and solar radiation in a Yangtze River estuary case study. Scientific Reports, 10 (1). https://doi.org/10.1038/s41598-020-65281-w
- Kandasamy, S., Vellingiri, M., Sengottain, S., Balasundaram, J. (2013). Performance correlation for single-basin double-slope solar still. International Journal of Energy and Environmental Engineering, 4 (1), 4. https://doi.org/10.1186/2251-6832-4-4
- Issaq, S. Z., Talal, S. K., Azooz, A. A. (2023). Effects of varying weather parameters on solar still performance. Desalination and Water Treatment, 298, 12–22. https://doi.org/10.5004/dwt.2023.29673
- Nomor, E., Islam, R., Alim, M. A., Rahman, A. (2021). Production of Fresh Water by a Solar Still: An Experimental Case Study in Australia. Water, 13 (23), 3373. https://doi.org/10.3390/w13233373
- Li, D., Bou-Zeid, E. (2013). Synergistic Interactions between Urban Heat Islands and Heat Waves: The Impact in Cities Is Larger than the Sum of Its Parts. Journal of Applied Meteorology and Climatology, 52 (9), 2051–2064. https://doi.org/10.1175/jamc-d-13-02.1
- Zakaria, M. M., Esmail, M. F. C., Abdel-Fadeel, W. A., Abdel-Ghany, Ahmed. M., Hares, E. (2025). Latest advanced techniques applied to solar still configurations to enhance performance: A review. Process Safety and Environmental Protection, 195, 106806. https://doi.org/10.1016/j.psep.2025.106806
- Kim, H., Rao, S. R., Kapustin, E. A., Zhao, L., Yang, S., Yaghi, O. M., Wang, E. N. (2018). Adsorption-based atmospheric water harvesting device for arid climates. Nature Communications, 9 (1). https://doi.org/10.1038/s41467-018-03162-7
- Dhivagar, R., Mohanraj, M., Raj, P., Gopidesi, R. K. (2021). Thermodynamic analysis of single slope solar still using graphite plates and block magnets at seasonal climatic conditions. Water Science and Technology, 84 (10-11), 2635–2651. https://doi.org/10.2166/wst.2021.156
- Tiwari, G. N., Sahota, L. (2017). Review on the energy and economic efficiencies of passive and active solar distillation systems. Desalination, 401, 151–179. https://doi.org/10.1016/j.desal.2016.08.023
- Saada, Y., Benmenine, D., Settou, B., Korichi, Z. (2025). Experimental investigation of solar desalination in Algeria: Performance, economic feasibility, and climatic variability analysis of geothermal-integrated and glass-cooled solar stills. Energy, 333, 136875. https://doi.org/10.1016/j.energy.2025.136875
- Velmurugan, V., Srithar, K. (2011). Performance analysis of solar stills based on various factors affecting the productivity – A review. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 15 (2), 1294–1304. https://doi.org/10.1016/j.rser.2010.10.012
- Keshtkar, M., Eslami, M., Jafarpur, K. (2020). Effect of design parameters on performance of passive basin solar stills considering instantaneous ambient conditions: A transient CFD modeling. Solar Energy, 201, 884–907. https://doi.org/10.1016/j.solener.2020.03.068
- Ghadamgahi, M., Ahmadi‐Danesh‐Ashtiani, H., Delfani, S. (2020). Experimental investigation of multi‐stage solar still using phase‐change material. Environmental Progress & Sustainable Energy, 40 (1). https://doi.org/10.1002/ep.13477
- Baharvand, R., Assari, M. R., Basirat Tabrizi, H., Jafar Gholi Beik, A., Setareh, M. (2025). Enhanced productivity in stepped solar stills: An experimental comparative study of brine flow rates, absorber-glass distances, and cooling mechanisms. Desalination and Water Treatment, 323, 101251. https://doi.org/10.1016/j.dwt.2025.101251
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2026 Nova Risdiyanto Ismail, Purbo Suwandono, Dadang Hermawan, Frida Dwi Anggraeni, Dzulfikar Johan Akbar
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.
Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.
