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麻省理工学院工程师发明太阳能海水淡化系统 日产水5000升
时间:2024/10/24 来源:系统管理员 浏览次数:41次
麻省理工学院(MIT)的工程师们创造了一种新的海水淡化系统,该系统利用太阳能,无需备用电池。这一新系统由阿莫斯-温特教授领导的团队设计,可根据太阳的自然节律运行。 当日照增加时,海水淡化过程加快;当云层从头顶掠过时,海水淡化过程自动调整输出。

这种反应能力与出色的效率相结合,该技术平均能利用太阳能电池板产生的 94% 以上的电能。 该系统的产量也令人印象深刻,其原型每天可生产多达 5000 升洁净水。


也许最值得注意的是,该系统无需电池即可运行,这使其有别于通常依赖储能的传统海水淡化系统。 "传统的海水淡化技术需要稳定的电力,需要电池储能来平滑像太阳能这样的可变电力来源。 "温特说:"通过与太阳同步不断改变耗电量,我们的技术可以直接有效地利用太阳能来制水。" 麻省理工学院团队的发明建立在电渗析的基础上,电渗析是一种利用电场去除水中盐离子的方法。 该系统由水泵、离子交换膜堆和太阳能电池板阵列组成。 其与众不同之处在于它的控制策略,即"流量指令电流控制"。 该系统可以每秒多次动态调整脱盐率,通常每秒更新三到五次。 当系统检测到可用电力过剩时,它就会做出反应,提高通过电渗析堆的水泵速度。 与此同时,它还会将多余的太阳能转用于放大电渗析堆内的电流。 麻省理工学院的工程师们在实际条件下对他们的发明进行了测试,在新墨西哥州的地下水井中部署了一个社区规模的原型,在多变的天气条件和不同的水质下运行了六个月。 原型机为一个约 3000 人的小社区提供了足够的水。 对于海水和电网供电有限的内陆社区来说,这项技术可能会改变游戏规则。 它尤其适合淡化咸水地下水,因为咸水地下水比淡水地下水资源更为普遍。 "实际上,大多数人的居住地离海岸线很远,海水淡化根本无法到达。 因此,他们严重依赖地下水,尤其是在偏远的低收入地区。 "麻省理工学院机械工程专业博士生乔纳森-贝塞特(Jonathan Bessette)说:"不幸的是,由于气候变化,地下水的盐度越来越高。" 麻省理工学院团队计划进一步测试并扩大该系统的规模,旨在为更大的社区甚至整个城市提供低成本的太阳能饮用水。研究人员还准备在未来几个月内成立一家公司,希望把这些系统推广到世界各地有需要的地区。 研究人员的论文发表在《自然-水》上。

这项研究得到了美国国家科学基金会、朱莉娅-伯克基金会和麻省理工学院晨边设计学院的部分支持。 威立雅水务技术与解决方案公司和Xylem Goulds公司也提供了实物支持。

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