Prototyp nowego urządzenia odsalającego zasilanego energią słoneczną znajduje się na szczycie MIT. Zdjęcie: Dzięki uprzejmości naukowców.
Społeczności nadmorskie z dużą ilością słońca mogą wkrótce otrzymać wystarczającą ilość świeżej wody bez potrzeby korzystania z prądu.
Międzynarodowy zespół naukowców opracował tani sposób na dostarczenie świeżej wody spragnionym społecznościom, umożliwiając picie wody morskiej bez użycia prądu.
Mówi się, że dopóki świeci słońce, ich urządzenie będzie wytwarzać wystarczającą ilość wody pitnej wysokiej jakości, aby zaspokoić potrzeby rodziny, kosztem około 100 USD (77 GBP).
Naukowcy z Massachusetts Institute of Technology (MIT), USA i Uniwersytetu Jiao Tong w Szanghaju w Chinach uważają, że ich fala mózgowa oferuje proste rozwiązanie spragnionym wyspom i suchym obszarom przybrzeżnym, które nie mają niezawodnego zaopatrzenia w energię elektryczną, ale mają dostęp do wody morskiej. Może nawet pomóc w zapobieganiu niektórym masowym migracjom spodziewanym w związku ze zmianami klimatu.
Naukowcy informują o swojej pracy w czasopiśmie Nauka o energii i środowisku. Testowanie ich prototypu dach w Massachusetts Institute of Technology, produkowali ponad 1.5 litra świeżej wody pitnej co godzinę na każdy metr kwadratowy powierzchni gromadzenia energii słonecznej.
Ich urządzenie ma kształt sześcianu, z wieloma warstwami parowników słonecznych i skraplaczy ułożonych jedna na drugiej, zwieńczonych warstwą przezroczystej izolacji. Zasadniczo jest to wielowarstwowy wciąż słoneczny, podobne do tych używanych od wieków do produkcji mocnego likieru i stosowanych obecnie w wielu zastosowaniach.
„To nowe podejście jest bardzo znaczące. Jednym z wyzwań związanych z odsalaniem na bazie energii słonecznej była niska wydajność. Ta zwiększona wydajność będzie miała ogólny wpływ na obniżenie kosztów wyprodukowanej wody ”
Słońce nadal wykorzystuje płaskie panele do pochłaniania ciepła, które następnie przenosi na warstwę wody, która zaczyna parować. Para skrapla się na następnym panelu i woda jest zbierana, podczas gdy ciepło z kondensacji pary jest przekazywane do warstwy powyżej.
Kiedy para skrapla się na powierzchni, uwalnia ciepło; w typowych systemach skraplaczy to ciepło jest po prostu tracone do otoczenia. Ale w tej wielowarstwowej wersji uwolnione ciepło przepływa do następnej warstwy odparowującej, odzyskując ciepło słoneczne i zwiększając ogólną wydajność.
Efektywność wynika z wykorzystania każdego z wielu etapów do usuwania soli z wody morskiej, przy wykorzystaniu ciepła uwolnionego z poprzedniego etapu zamiast jego marnowania. W ten sposób urządzenie demonstracyjne zespołu osiągnęło ogólną wydajność 385% w przekształcaniu energii światła słonecznego w parowanie.
Evelyn Wang, współautorka, powiedział: „Kiedy kondensujesz wodę, uwalniasz energię jako ciepło. Jeśli masz więcej niż jeden stopień, możesz skorzystać z tego ciepła. ”
Kompromis kosztów
Chociaż dodanie większej liczby warstw zwiększa efektywność konwersji systemu, każda warstwa powoduje również wzrost kosztów i objętości. Zespół zdecydował się na 10-stopniowy system dla urządzenia sprawdzającego koncepcję.
Dostarczył czystą wodę, która przekraczała miejskie standardy wody pitnej, w wysokości 5.78 litra na metr kwadratowy (około 1.52 galona na 11 stóp kwadratowych) powierzchni gromadzenia energii słonecznej. Profesor Wang twierdzi, że jest to ponad dwukrotnie więcej niż rekordowa ilość wyprodukowana wcześniej przez taki pasywny system odsalania zasilany energią słoneczną.
Dużą zaletą systemu jest to, że posiada mechanizm samoczyszczący, który co noc usunie nagromadzenie soli i zwróci ją do morza.
Jednym z możliwych sposobów wykorzystania tego systemu byłyby pływające panele na korpusie słonej wody. Panele mogły dostarczać stałą świeżą wodę przez rury do brzegu, o ile świeciło słońce. Inne systemy mogą być zaprojektowane do obsługi jednego gospodarstwa domowego, być może przy użyciu płaskiego panelu na dużym płytkim zbiorniku z wodą morską.
Zespół szacuje, że system z powierzchnią słoneczną o powierzchni około 100 mXNUMX mógłby zaspokoić codzienne zapotrzebowanie jednej osoby na wodę pitną. W produkcji uważają, że system zbudowany na potrzeby rodziny może zostać zbudowany za około XNUMX USD.
Tańsze zamienniki
Najdroższym elementem prototypu jest warstwa przezroczysta aerożel stosowany jako izolator na górze stosu, ale zespół sugeruje, że zamiast niego można zastosować inne tańsze izolatory. (Sam aerożel jest wykonany z bardzo taniej krzemionki, ale wymaga specjalistycznego sprzętu do suszenia podczas jego produkcji).
„To nowe podejście jest bardzo istotne” - mówi Profesor Ravi Prasher z Lawrence Berkeley National Laboratory oraz University of California w Berkeley, który nie był zaangażowany w badania.
„Jednym z wyzwań związanych z odsalaniem opartym na fotowoltaice była niska wydajność ze względu na utratę znacznej energii podczas kondensacji.
„Dzięki wydajnemu gromadzeniu energii kondensacji radykalnie poprawia się ogólna wydajność energii słonecznej w stosunku do pary… Ta zwiększona wydajność będzie miała ogólny wpływ na obniżenie kosztów produkowanej wody.” - Sieć wiadomości klimatycznych
O autorze
Paul Brown jest wspólnym redaktorem Climate News Network. Jest byłym korespondentem środowiskowym Guardian, a także pisze książki i uczy dziennikarstwa. Można się z nim skontaktować o godz [email chroniony]
Zalecana książka:
Globalne ostrzeżenie: ostatnia szansa na zmianę
autor: Paul Brown.
Globalne ostrzeżenie to autorytatywna i oszałamiająca wizualnie książka
Artykuł ukazał się pierwotnie w sieci wiadomości klimatycznych
Powiązane książki
Klimat Adaptacja Finanse i Inwestycje w Kalifornii
Jesse M. Keenan
Ta książka służy jako przewodnik dla lokalnych samorządów i prywatnych przedsiębiorstw, które poruszają się po nieznanych wodach inwestycji w adaptację do zmian klimatu i odporność. Ta książka służy nie tylko jako przewodnik po zasobach do identyfikacji potencjalnych źródeł finansowania, ale także jako mapa drogowa dla procesów zarządzania aktywami i finansów publicznych. Podkreśla praktyczne synergie między mechanizmami finansowania, a także konflikty, które mogą powstać między różnymi interesami i strategiami. Chociaż głównym celem tej pracy jest stan Kalifornia, książka ta oferuje szerszy wgląd w to, w jaki sposób stany, samorządy i prywatne przedsiębiorstwa mogą podjąć te krytyczne pierwsze kroki w inwestowaniu w zbiorową adaptację społeczeństwa do zmian klimatu. Dostępne na Amazon
Naturalne rozwiązania w zakresie adaptacji do zmian klimatu na obszarach miejskich: powiązania między nauką, polityką i praktyką
autorzy: Nadja Kabisch, Horst Korn, Jutta Stadler, Aletta Bonn
Ta otwarta książka łączy wyniki badań i doświadczenia z nauki, polityki i praktyki, aby podkreślić i omówić znaczenie rozwiązań opartych na przyrodzie dla adaptacji do zmian klimatu na obszarach miejskich. Nacisk kładzie się na potencjał podejść opartych na przyrodzie w tworzeniu wielu korzyści dla społeczeństwa.
Eksperci przedstawiają zalecenia dotyczące tworzenia synergii między bieżącymi procesami politycznymi, programami naukowymi i praktycznym wdrażaniem zmian klimatu i środków ochrony przyrody na globalnych obszarach miejskich. Dostępne na Amazon
Krytyczne podejście do adaptacji do zmian klimatu: dyskursy, zasady i praktyki
autor: Silja Klepp, Libertad Chavez-Rodriguez
Ten zredagowany tom łączy krytyczne badania nad dyskursami, politykami i praktykami dotyczącymi adaptacji do zmian klimatu z perspektywy multidyscyplinarnej. Opierając się na przykładach z krajów takich jak Kolumbia, Meksyk, Kanada, Niemcy, Rosja, Tanzania, Indonezja i Wyspy Pacyfiku, rozdziały opisują, w jaki sposób środki dostosowawcze są interpretowane, przekształcane i wdrażane na poziomie lokalnym oraz w jaki sposób środki te zmieniają się lub zakłócają relacje władzy, pluralizm prawny i wiedza lokalna (ekologiczna). Książka jako całość rzuca wyzwanie ustalonym perspektywom adaptacji do zmian klimatu, biorąc pod uwagę kwestie różnorodności kulturowej, uzasadnienia środowiskowego i praw człowieka, a także podejścia feministyczne lub międzysektorowe. To innowacyjne podejście pozwala na analizę nowych konfiguracji wiedzy i mocy, które ewoluują w imię adaptacji do zmian klimatu. Dostępne na Amazon
Od wydawcy:
Zakupy na Amazon iść na pokrycie kosztów przynoszą InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, i ClimateImpactNews.com bez kosztów i bez reklamodawców śledzących twoje nawyki przeglądania. Nawet jeśli klikniesz link, ale nie kupisz tych wybranych produktów, wszystko, co kupisz podczas tej samej wizyty w Amazon, płaci nam niewielką prowizję. Nie ponosisz żadnych dodatkowych kosztów, więc proszę przyczynić się do wysiłku. Możesz też skorzystaj z tego linku do korzystania z Amazon w dowolnym momencie, aby pomóc wesprzeć nasze wysiłki.
