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麻省理工研发金属网捕获海雾中的水分,从发电厂冷却塔回收淡水的新技术
来源:3XMaker 发布时间:2018年10月23日麻省理工研发金属网捕获海雾中的水分,从发电厂冷却塔回收淡水的新技术
水占大约70%地球表面,但仍然没有到达那些最需要它的人:30亿人生活在水紧张地区或缺乏饮用水。然而,情况开始好转。最近的努力CSIRO, 比利时大学研究员,现在,一个由麻省理工学院工程师都是产生清洁水的新方法。
由麻省理工学院博士后毕业生马希尔·达马克率领的团队在研究中发现,用塑料或金属网捕获海雾中的水分,气流会绕过障碍,因此捕获率只有1%到3%。如果通过带电粒子束让雾气带上电荷,水滴带电后易被电网吸附,就能大幅提高收集效率。
研究人员说,发电厂冷却塔的水汽浓度高,捕获效果比自然雾更好,且过程中可将咸水及污水通过蒸馏转化为干净的淡水。这一技术成本不高,耗能也不多。
目前美国发电厂有的使用来自湖泊和水道的淡水进行冷却,沿海地区不少发电厂使用海水进行冷却。大量的淡水和海水被蒸发浪费掉了。新技术有望成为一种廉价的海水淡化方法。
研究人员预计,新技术装置的安装成本仅为新建海水淡化厂的三分之一,运营成本只有后者的五十分之一。目前研究人员正对这项技术的安全性进行测试。
麻省理工学院的解决方案实质上是最大限度地利用发电厂可以回收的淡水。通过在浓雾的空气中引入电力,可以避免阻碍水收集的典型空气动力学问题,并且可以收集更多的清洁水。
该系统是针对一个针对缺水沿海地区的问题而开发的:从美国湖泊和河流收集的淡水中,约有40%是留给发电厂冷却的,但现有的雾收集系统-金属或塑料网状垂直悬挂-只是设法捕获了很小比例的目标水滴。由于空气动力学问题,数吨潜在的饮用水正在变成蒸汽。
副教授克里帕·瓦拉纳西找到了一种减少浪费的方法。如果富含雾气的空气被离子(带电的原子或分子)击打,那么随之而来的水滴就会变成带电的-这反过来又会让它们直接被一网电线吸引,然后排入收集器。新系统的好处是多方面的-它不仅允许更有效地收集饮用水,而且使用低成本的材料,帮助发电厂降低运营成本。
该小组还投资于从发电厂冷却塔的羽状气体中获取水。与雾滩相比,它们是一种更集中的水汽来源,因此,麻省理工学院的系统可以更有效地工作。瓦拉纳西说,平均每年600兆瓦的发电厂可以捕获多达150加仑的水,否则将被浪费。
话说在美国,湖泊和河流中大约39%的水,都是用于发电厂冷却的~
这些水大多都会被蒸发成水蒸汽排放到大气中,这简直太浪费了!
在注意到此现象后,麻省理工的科研团队就打起了这些水蒸汽的主意。
他们最先研发的回收系统,是一套垂直悬挂的细网。
蒸发的水蒸汽在经过细网时会被捕捉,然后凝结成水滴,最终被收集在底部的槽中。
只不过蒸汽在穿过细网时,气流会自然的偏离。所以这套回收系统效率极低,只能捕获蒸汽量的1%到3%。
于是乎,M.I.T. 的科研人员又对回收系统进行了改良,用网状屏幕代替了之前的细网,对,就是下面这个半圆形的东东。
然后又用带电离子穿过蒸汽,让蒸汽。。带电!
而这些带电的水滴在穿过金属丝网时就会受到吸引,从而掉进下面的收集器中。
研究人员称,一个600兆瓦的发电厂,每年可以捕获5.68亿升的水。相当于蒸汽量的20%-30%。如果继续改良升级,就可以回收更多的水!
而且回收蒸发的水就是一个蒸馏的过程。回收的水都是纯净的,除了发电厂重复使用之外,还可以当作饮用水。
目前他们已经建立了一个完整的测试版本,期望获得更大的突破~
我们日常饮用的水,本身就需要经过多重的净化。如果说 M.I.T. 这项技术完全成熟,将电厂与水厂合而为一,绝对会节省下大量的资源啊~~
emmm~没准,以后我们喝的大部分水都是来自发电厂的纯净水了~而这对于保护环境也是一件大好事!