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新技术使海水淡化效率更高

发布日期:2020-07-22 02:00浏览次数:
研究人员在利古里亚海展开的太阳能蒸馏器测试 据世界粮农组织估算,到2025年,全世界将近20亿人有可能没充足的饮用水来符合日常市场需求。那么,海水淡化有可能是解决问题这个问题的有可能方法。然而,从海水中除去盐分必须的能量是传统淡水供应方式(即从河流或水井中抽水机)的10至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一个新的模型,通过有效地利用太阳能,展开可持续和低成本的方式淡化海水。

新技术使海水淡化效率更高

与以往的解决方案比起,该技术实质上需要使等价的太阳能的产水量翻一番,而且在旋即的将来效率可能会进一步提高。涉及研究公开发表在《大自然—可持续性》杂志上。研究人员称之为,这项技术的工作原理非常简单:启发来于植物通过毛细血管起到和蒸腾作用将水从根部输送到叶子,而他们的飘浮装置需要用于低成本的多孔材料搜集海水,从而防止用于便宜而轻巧的泵。“搜集到的海水被太阳能冷却,从而保持盐和冷却水的分离出来。这一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它们的混合,类似于一些需要在海洋环境中存活的植物,比如红树林。”研究人员说明说道。传统的海水淡化技术不仅必须便宜的机械或电子元件(如泵和/或控制系统),还要有专门的技术人员展开加装和确保,然而该团队明确提出的海水淡化方法是基于自发过程再次发生的,不必须辅助机械和容器。

新技术使海水淡化效率更高

因此,被称作“被动”技术。所有的这些都使得该设备本质上低廉,更容易加装和修理。后一种特点在长年缺少饮用水的沿海地区尤其具备吸引力。目前,与“主动”技术比起,它的能源效率很低。某种程度,都灵理工大学的研究人员在创意方面也遇上了这个障碍。“以往的研究主要集中于在如何最大限度地吸取太阳能,而我们早已把注意力移往到如何更加有效地管理吸取的太阳能热能。通过这种方式,我们的生产力超过了创纪录的水平,每天每平方米曝露在阳光下的饮用水平均20升至。性能提升的原因是在多个级联冷却过程中太阳能冷的‘重复使用’,这合乎‘用较少的能量做到更加多的事情’的理念。”研究人员称之为,基于这一过程的技术一般来说被称作“多效应”,以证明这种策略对于“被动”海水淡化技术也十分有效地。

新技术使海水淡化效率更高

经过两年多的研发和在利古里亚海的必要测试,都灵理工大学的工程师们声称,这项技术十分限于于那些缺乏饮用水的偏僻的沿海地区。当然,该技术还尤其限于于在应急情况下获取安全性、低成本的饮用水,例如在遭到洪水或海啸攻击的地区。未来,这项技术的更进一步应用于设想是用作食品生产的浮动园区。此外,为了使原型更为轻巧、可前端和多用途,研究人员正在找寻有可能的企业合作伙伴。例如,该装置的工程版本可用作过度铁矿地下水造成咸水渗透到淡水蓄水层的沿海地区,或可用作处置工业或矿业工厂污染的水。