새로운 태양열 담수화 장치의 프로토 타입은 MIT 위에 있습니다. 심상 : 연구원의 의례.
태양이 많은 해변 지역 사회는 곧 전기가 필요없는 충분한 담수를 가질 수 있습니다.
국제 과학자 팀은 전기를 사용하지 않고 바닷물을 마실 수있게하여 목 마른 지역 사회에 신선한 물을 공급할 수있는 저렴한 방법을 개발했습니다.
그들은 태양이 비추는 한 약 100 달러 (77 파운드)의 비용으로 가족의 요구를 충족시키기에 충분한 고품질의 식수를 생산할 것이라고 말했다.
미국 매사추세츠 공과 대학 (MIT)과 중국 상하이 자오 통 대학교 (Shanghai Jiao Tong University)의 과학자들은 뇌파가 안정적인 전력 공급은 없지만 해수에 접근 할 수있는 목 마른 섬과 건조한 해안 지역에 간단한 솔루션을 제공한다고 믿고있다. 기후 변화로 예상되는 대량 이주를 막는 데 도움이 될 수도 있습니다.
연구원은 저널에 자신의 연구 결과를보고합니다. 에너지 및 환경 과학. 프로토 타입 테스트 매사추세츠 공과 대학의 지붕, 그들은 1.5 평방 미터의 태양열 수집 지역마다 XNUMX 시간마다 XNUMX 갤런 이상의 신선한 식수를 생산했습니다.
그들의 장치는 입방체 모양이며, 여러 층의 태양 증발기 및 콘덴서가 서로 겹쳐 쌓여 있으며 투명한 절연 층으로 덮여 있습니다. 본질적으로 그것은 다층입니다 여전히 태양, 수세기 동안 강한 주류를 만들기 위해 사용되었으며 오늘날 많은 응용 분야에서 사용되는 것과 유사합니다.
“이 새로운 접근 방식은 매우 중요합니다. 태양 스틸 기반 담수화의 과제 중 하나는 효율이 낮다는 것입니다. 이러한 증가 된 효율은 생산 된 물의 비용을 줄이는데 전반적인 영향을 미칠 것입니다.”
태양은 여전히 평평한 패널을 사용하여 열을 흡수 한 다음 물 층으로 전달하여 증발하기 시작합니다. 다음 패널에서 증기가 응축되고 물이 수집되는 동안 증기 응축으로 인한 열은 위의 층으로 전달됩니다.
증기가 표면에 응축 될 때마다 열을 방출합니다. 일반적인 응축기 시스템에서 열은 단순히 환경에 손실됩니다. 그러나이 다층 버전에서 방출 된 열은 다음 증발 층으로 흘러 태양열을 재활용하고 전체 효율을 높입니다.
효율성은 여러 단계를 각각 사용하여 바닷물에서 소금을 제거하고 이전 단계에서 방출 된 열을 낭비하는 대신 활용함으로써 비롯됩니다. 이러한 방식으로 팀의 데모 장치는 햇빛의 에너지를 증발로 변환하는 데있어 전체 효율 385 %를 달성했습니다.
공동 저자 인 에블린 왕“물을 응축하면 열로 에너지가 방출됩니다. 무대가 두 개 이상이면 그 열을 이용할 수 있습니다.”
비용 절충
더 많은 레이어를 추가하면 시스템의 변환 효율성이 향상되지만 각 레이어는 비용과 대량을 추가합니다. 이 팀은 개념 증명 장치를 위해 10 단계 시스템을 설정했습니다.
그것은 도시 식수 기준을 초과하는 순수한 물을 태양 광 수집 구역의 평방 미터당 5.78 리터 (1.52 평방 피트 당 약 11 갤런)의 비율로 전달했습니다. 왕 교수는이 같은 수동 태양열 담수화 시스템에 의해 이전에 생산 된 기록 량의 두 배 이상이라고 말했다.
그리고이 시스템의 가장 큰 장점은 매일 밤 소금 축적을 제거하고 바다로 돌려 보낼 자체 세척 메커니즘을 가지고 있다는 것입니다.
시스템을 사용하는 한 가지 가능한 방법은 바닷물에 부유 패널을 사용하는 것입니다. 패널은 태양이 비치는 한 파이프를 통해 해안으로 일정한 신선한 물을 공급할 수 있습니다. 다른 시스템은 큰 해수 탱크에 평면 패널을 사용하여 단일 가정에 서비스를 제공 할 수 있습니다.
이 팀은 대략 100 평방 미터의 태양열 수집 구역이있는 시스템이 한 사람의 일일 식수 요구를 충족시킬 수 있다고 추정합니다. 생산에서 그들은 가족의 요구를 충족시키기 위해 구축 된 시스템이 약 XNUMX 달러에 건설 될 것이라고 생각합니다.
저렴한 교체
프로토 타입에서 가장 비싼 구성 요소는 투명 레이어입니다. 에어로겔 스택 맨 위에 절연체로 사용되지만, 팀은 다른 저렴한 절연체를 대신 사용할 수 있다고 제안합니다. (에어 젤 자체는 매우 저렴한 실리카로 만들어졌지만 제조 과정에서 특수 건조 장비가 필요합니다.)
"이 새로운 접근 방식은 매우 중요합니다." 로렌스 버클리 국립 연구소의 라비 프레셔 교수 이 연구에 관여하지 않은 버클리 캘리포니아 대학.
태양열 담수 담수화의 과제 중 하나는 응축시 상당한 에너지 손실로 인한 효율이 낮다는 점입니다.
"응축 에너지를 효율적으로 수확함으로써 전체 태양 대 증기 효율이 극적으로 향상됩니다. 이러한 증가 된 효율은 생산 된 물의 비용을 줄이는 데 전반적인 영향을 미칩니다." - 기후 뉴스 네트워크
저자에 관하여
Paul Brown은 Climate News Network의 공동 편집자입니다. 그는 Guardian의 전 환경 특파원이며 책을 쓰고 저널리즘을 가르칩니다. 그는에 도달 할 수있다. [이메일 보호]
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