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新技术使海水淡化效率更高
时间:2021-10-02 00:42 点击次数:
本文摘要:研究人员在利古里亚海展开的太阳能蒸馏器测试显示,据世界粮食农业组织报价,到2025年,世界上约20亿人可能没有足够的饮用水来满足日常市场的需求。那么,海水淡化可能是解决问题的可能方法。 但是,从海水中去除盐分所需的能量是传统的淡水供给方式(河流和井中的抽水机)的10~1000倍。意大利都灵理工大学能源部的一组工程师在这个问题的灵感下设计了新的模式,通过有效利用太阳能,开展可持续和低成本的淡化海水。

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研究人员在利古里亚海展开的太阳能蒸馏器测试显示,据世界粮食农业组织报价,到2025年,世界上约20亿人可能没有足够的饮用水来满足日常市场的需求。那么,海水淡化可能是解决问题的可能方法。

但是,从海水中去除盐分所需的能量是传统的淡水供给方式(河流和井中的抽水机)的10~1000倍。意大利都灵理工大学能源部的一组工程师在这个问题的灵感下设计了新的模式,通过有效利用太阳能,开展可持续和低成本的淡化海水。与传统的解决方案相比,该技术实质上需要使等价的太阳能产水量翻倍,而且旋转的未来效率可能会进一步提高。研究公开发表在《自然-可持续性》杂志上。

研究人员表示,该技术的工作原理非常简单:启发植物通过毛细血管发挥蒸发作用,将水从根部输送到叶子上,他们的浮动装置需要用于低成本的多孔材料收集海水,防止用于便宜轻量的泵。收集的海水被太阳能冷却,保持盐和冷却水的分离。

这个过程可以通过在不受污染的水和饮用水之间放入薄膜来防止混合,类似于一些需要在海洋环境中生存的植物,如红林。研究者说明了。传统的海水淡化技术不仅需要便宜的机械和电子部件(泵和/或控制系统等),还需要专业的技术人员进行安装和确保,该团队明确提出的海水淡化方法基于自发过程再次发生,不需要辅助机械和容器。因此,被称为被动技术。

所有这些都使该设备本质上便宜,易于安装和修理。后一个特征是长年缺乏饮用水的沿海地区特别有魅力。目前,与积极技术相比,能源效率低。在某种程度上,都灵理工大学的研究人员在创造性方面也遇到了这个障碍。

过去的研究主要集中在如何最大限度地吸收太阳能,我们已经把注意力转移到如何更有效地管理吸收的太阳能热能。通过这种方式,我们的生产力超过了创纪录的水平,每天每平方米暴露在阳光下的饮用水平均上升到20。性能提高的原因是在多个层次的冷却过程中太阳能冷却的重复使用,符合用少的能量做更多的事情的理念。

研究人员表示,基于该过程的技术一般被称为多效应,证明该战略对被动海水淡化技术也非常有效。经过两年多的研发和利古里亚海的必要测试,都灵理工大学的工程师们主张这项技术限于缺乏饮用水的偏僻沿海地区。

当然,该技术也特别局限于在紧急情况下获得安全性、低成本的饮用水,如洪水或海啸攻击的地区。未来,该技术将进一步应用于食品生产的浮动园区。

另外,为了使原型更轻、更前端、更多用途,研究者正在寻找可能的企业伙伴。例如,该装置的工程版本可用作过度铁矿地下水,咸水渗透到淡水蓄水层沿海地区,也可用作处理工业和矿业工厂污染的水。


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