อุปกรณ์กลั่นน้ำทะเลด้วยพลังงานแสงอาทิตย์เป็นตัวเปลี่ยนเกม: ต้องการเฉพาะวัสดุทั่วไปราคาถูกและแสงแดด

ความพยายามหลายครั้งในการสร้างระบบแยกเกลือออกจากแสงอาทิตย์อาศัยไส้ตะเกียงบางชนิดในการดึงน้ำเกลือผ่านอุปกรณ์ แต่ไส้ตะเกียงเหล่านี้เสี่ยงต่อการสะสมของเกลือและค่อนข้างยากต่อการทำความสะอาด ทีมงานมุ่งเน้นไปที่การพัฒนาระบบที่ปราศจากไส้ตะเกียงแทน

ผลที่ได้คือระบบชั้นที่มีวัสดุสีเข้มอยู่ด้านบนเพื่อดูดซับความร้อนของดวงอาทิตย์ จากนั้นชั้นบางๆ ของน้ำเหนือชั้นวัสดุที่มีรูพรุน นั่งอยู่บนอ่างเก็บน้ำลึกที่มีน้ำเค็ม เช่น ถังหรือบ่อน้ำ หลังจากการคำนวณและการ

ทดลอง

อย่างรอบคอบแล้ว นักวิจัยได้กำหนดขนาดที่เหมาะสมที่สุดสำหรับรูที่เจาะผ่านวัสดุที่มีรูพรุน ซึ่งในการทดสอบนั้นทำมาจากโพลียูรีเทน ที่ความกว้าง 2.5 มม. สามารถสร้างรูเหล่านี้ได้อย่างง่ายดายโดยใช้วอเตอร์เจ็ทที่มีอยู่ทั่วไป

รูมีขนาดใหญ่พอที่จะทำให้เกิดการหมุนเวียนตามธรรมชาติระหว่างชั้นบนสุดของน้ำที่อุ่นกว่าและอ่างเก็บน้ำที่เย็นกว่าด้านล่าง การไหลเวียนนั้นโดยธรรมชาติจะดึงเกลือจากชั้นบาง ๆ ด้านบนลงสู่แหล่งน้ำที่ใหญ

กว่าด้านล่าง

 ซึ่งเกลือจะเจือจางได้ดีและไม่มีปัญหาอีกต่อไป Wang ซึ่งเป็นศาสตราจารย์ด้านวิศวกรรมของ Ford และหัวหน้าภาควิชาวิศวกรรมเครื่องกลกล่าวว่า “มันช่วยให้เราได้ประสิทธิภาพสูงและยังป้องกันการสะสมของเกลืออีกด้วย

Li กล่าวว่าข้อดีของระบบนี้คือ “ทั้งประสิทธิภาพสูงและการทำงานที่เชื่อถือได้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งภายใต้สภาวะที่รุนแรง ซึ่งเราสามารถทำงานกับน้ำเกลือที่ใกล้อิ่มตัวได้จริง และนั่นหมายความว่ามันมีประโยชน์มากสำหรับการบำบัดน้ำเสียด้วย”

เขาเสริมว่า

การทำงานจำนวนมากในการกลั่นน้ำทะเลด้วยพลังงานแสงอาทิตย์ดังกล่าวได้มุ่งเน้นไปที่วัสดุใหม่ “แต่ในกรณีของเรา เราใช้วัสดุที่แทบจะเป็นของใช้ในบ้านราคาประหยัดจริงๆ” กุญแจสำคัญคือการวิเคราะห์และทำความเข้าใจกระแสหมุนเวียนที่ขับเคลื่อนระบบแบบพาสซีฟทั้งหมดนี้ เขากล่าว “ผู้คนบอกว่าคุณต้องการวัสดุใหม่ วัสดุราคาแพง หรือโครงสร้างที่ซับซ้อนหรือโครงสร้างที่เหนียวเสมอเพื่อทำเช่นนั้น และฉันเชื่อว่านี่คือคนแรกที่ทำสิ่งนี้โดยไม่มีโครงสร้างที่ชั่วร้าย”

Hadi Ghasemi ศาสตราจารย์ด้านวิศวกรรมเคมีและชีวโมเลกุลที่มหาวิทยาลัยฮูสตันซึ่งไม่เกี่ยวข้องกล่าว กับงานนี้ “การทำงานเพิ่มเติมเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการประเมินแนวคิดนี้ในสภาพแวดล้อมขนาดใหญ่และในระยะยาว” เขากล่าวเสริม

เช่นเดียวกับที่อากาศร้อนขึ้นและอากาศเย็นลง จางอธิบายว่าการพาความร้อนตามธรรมชาติจะขับเคลื่อนกระบวนการแยกเกลือออกจากน้ำทะเลในอุปกรณ์นี้ ในชั้นน้ำขังใกล้ด้านบน “การระเหยเกิดขึ้นที่ส่วนต่อประสานด้านบนสุด เนื่องจากเกลือ ความหนาแน่นของน้ำที่ส่วนต่อประสานด้านบนสุดจึงสูงขึ้น และน้ำด้านล่างมีความหนาแน่นต่ำกว่า ดังนั้น นี่คือแรงผลักดันดั้งเดิมสำหรับการพาความร้อนตามธรรมชาตินี้ เนื่องจากความหนาแน่นที่สูงขึ้นที่ด้านบนจะทำให้ของเหลวที่มีรสเค็มลดลง” จากนั้นน้ำที่ระเหยจากด้านบนของระบบจะถูกเก็บสะสมไว้บนพื้นผิวที่ควบแน่นเพื่อให้เป็นน้ำจืดบริสุทธิ์

การปฏิเสธ

เกลือลงสู่น้ำด้านล่างอาจทำให้สูญเสียความร้อนในกระบวนการ ดังนั้นการป้องกันไม่ให้ต้องใช้วิศวกรรมที่รอบคอบ รวมถึงการทำให้ชั้นที่มีรูพรุนจากวัสดุที่มีฉนวนสูงเพื่อให้ความร้อนมีความเข้มข้นด้านบน การทำความร้อนด้วยแสงอาทิตย์ที่ด้านบนทำได้โดยใช้ชั้นสีดำที่เรียบง่าย

ตรวจสอบ:  ร่มเงาจากแผงโซลาร์เซลล์ช่วยเพิ่มความอุดมสมบูรณ์ของดอกไม้และเป็นประโยชน์ต่อแมลงผสมเกสร

จนถึงตอนนี้

ทีมงานได้พิสูจน์แนวคิดโดยใช้อุปกรณ์ตั้งโต๊ะขนาดเล็ก ดังนั้นขั้นตอนต่อไปคือการเริ่มขยายขนาดไปยังอุปกรณ์ที่สามารถใช้งานได้จริง จากการคำนวณ ระบบที่มีพื้นที่รวบรวมเพียง 1 ตารางเมตร (ประมาณ 1 ตารางหลา) ควรเพียงพอต่อความต้องการน้ำดื่มในแต่ละวันของครอบครัว Zhang กล่าวว่าพวกเขาคำนวณว่าวัสดุที่จำเป็นสำหรับอุปกรณ์ขนาด 1 ตารางเมตรจะมีราคาเพียง 4 เหรียญเท่านั้น

เครื่องมือทดสอบของพวกเขาทำงานเป็นเวลาหนึ่งสัปดาห์โดยไม่มีร่องรอยของการสะสมเกลือใด ๆ Li กล่าว และอุปกรณ์มีความเสถียรอย่างน่าทึ่ง “แม้ว่าเราจะใช้การรบกวนที่รุนแรง เช่น คลื่นในน้ำทะเลหรือทะเลสาบ” ซึ่งอุปกรณ์ดังกล่าวสามารถติดตั้งเป็นแพลตฟอร์มลอยน้ำได้ “อุปกรณ์ดังกล่าวสามารถกลับสู่ตำแหน่งสมดุลดั้งเดิมได้อย่างรวดเร็ว” เขากล่าว

Credit : สล็อตเว็บตรง แตกง่าย