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麻省理工研發金屬網捕獲海霧中的水分,從發電廠冷卻塔回收淡水的新技術
來源:3XMaker 發布時間:2018年10月23日麻省理工研發金屬網捕獲海霧中的水分,從發電廠冷卻塔回收淡水的新技術
水占大約70%地球表面,但仍然沒有到達那些最需要它的人:30億人生活在水緊張地區或缺乏飲用水。然而,情況開始好轉。最近的努力CSIRO, 比利時大學研究員,現在,一個由麻省理工學院工程師都是產生清潔水的新方法。
由麻省理工學院博士后畢業生馬希爾·達馬克率領的團隊在研究中發現,用塑料或金屬網捕獲海霧中的水分,氣流會繞過障礙,因此捕獲率只有1%到3%。如果通過帶電粒子束讓霧氣帶上電荷,水滴帶電后易被電網吸附,就能大幅提高收集效率。
研究人員說,發電廠冷卻塔的水汽濃度高,捕獲效果比自然霧更好,且過程中可將咸水及污水通過蒸餾轉化為干凈的淡水。這一技術成本不高,耗能也不多。
目前美國發電廠有的使用來自湖泊和水道的淡水進行冷卻,沿海地區不少發電廠使用海水進行冷卻。大量的淡水和海水被蒸發浪費掉了。新技術有望成為一種廉價的海水淡化方法。
研究人員預計,新技術裝置的安裝成本僅為新建海水淡化廠的三分之一,運營成本只有后者的五十分之一。目前研究人員正對這項技術的安全性進行測試。
麻省理工學院的解決方案實質上是最大限度地利用發電廠可以回收的淡水。通過在濃霧的空氣中引入電力,可以避免阻礙水收集的典型空氣動力學問題,并且可以收集更多的清潔水。
該系統是針對一個針對缺水沿海地區的問題而開發的:從美國湖泊和河流收集的淡水中,約有40%是留給發電廠冷卻的,但現有的霧收集系統-金屬或塑料網狀垂直懸掛-只是設法捕獲了很小比例的目標水滴。由于空氣動力學問題,數噸潛在的飲用水正在變成蒸汽。
副教授克里帕·瓦拉納西找到了一種減少浪費的方法。如果富含霧氣的空氣被離子(帶電的原子或分子)擊打,那么隨之而來的水滴就會變成帶電的-這反過來又會讓它們直接被一網電線吸引,然后排入收集器。新系統的好處是多方面的-它不僅允許更有效地收集飲用水,而且使用低成本的材料,幫助發電廠降低運營成本。
該小組還投資于從發電廠冷卻塔的羽狀氣體中獲取水。與霧灘相比,它們是一種更集中的水汽來源,因此,麻省理工學院的系統可以更有效地工作。瓦拉納西說,平均每年600兆瓦的發電廠可以捕獲多達150加侖的水,否則將被浪費。
話說在美國,湖泊和河流中大約39%的水,都是用于發電廠冷卻的~
這些水大多都會被蒸發成水蒸汽排放到大氣中,這簡直太浪費了!
在注意到此現象后,麻省理工的科研團隊就打起了這些水蒸汽的主意。
他們最先研發的回收系統,是一套垂直懸掛的細網。
蒸發的水蒸汽在經過細網時會被捕捉,然后凝結成水滴,最終被收集在底部的槽中。
只不過蒸汽在穿過細網時,氣流會自然的偏離。所以這套回收系統效率極低,只能捕獲蒸汽量的1%到3%。
于是乎,M.I.T. 的科研人員又對回收系統進行了改良,用網狀屏幕代替了之前的細網,對,就是下面這個半圓形的東東。
然后又用帶電離子穿過蒸汽,讓蒸汽。。帶電!
而這些帶電的水滴在穿過金屬絲網時就會受到吸引,從而掉進下面的收集器中。
研究人員稱,一個600兆瓦的發電廠,每年可以捕獲5.68億升的水。相當于蒸汽量的20%-30%。如果繼續改良升級,就可以回收更多的水!
而且回收蒸發的水就是一個蒸餾的過程。回收的水都是純凈的,除了發電廠重復使用之外,還可以當作飲用水。
目前他們已經建立了一個完整的測試版本,期望獲得更大的突破~
我們日常飲用的水,本身就需要經過多重的凈化。如果說 M.I.T. 這項技術完全成熟,將電廠與水廠合而為一,絕對會節省下大量的資源啊~~
emmm~沒準,以后我們喝的大部分水都是來自發電廠的純凈水了~而這對于保護環境也是一件大好事!

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