Según el World Resources Institute, el agua potable fresca sigue siendo un recurso limitado, que solo disminuirá en los próximos años. Proceso de extracción de sal de agua limpia, un método establecido que se utiliza para aumentar el suministro de agua dulce, especialmente en las zonas costeras. Sin embargo, los sistemas de eliminación actuales dependen de la infraestructura central y las membranas de filtración que sufren de aventura y colapso.
Un equipo de ingenieros de la Universidad de Rice ha desarrollado un sistema que puede cambiar los métodos de limpieza, lo que puede hacer que el proceso sea más adaptable, flexible y barato. El nuevo sistema, que se describe en un estudio publicado El agua de la naturaleza, El sol está diseñado para funcionar y utiliza un enfoque creativo para la recuperación del calor de la extensión del agua, con el sol y sin él. A diferencia de los sistemas tradicionales, la configuración está hecha de material no dividido y puede manejar agua salina alta en solución salina.
“El acceso al agua limpia es un problema particularmente difícil”, dijo William Sham, estudiante de la Ingeniería Eléctrica e Informática de la Fundación Rice and National Science, sobre las formas de investigar el rendimiento de eliminación impulsado por la luz. “Queríamos centrarnos en un sistema descentral de declive modular”.
El declive térmico se genera en vapores y grosor: a medida que el agua se convierte en un vapor, se dejan cosas sólidas como la sal y otras impurezas. Mientras tanto, vapores de agua en agua fría y fresca. Los vapores usan energía para superar las potencias mutuas que se presentan en la fase líquida, y libera la energía engrosamiento a medida que los vapores vuelven al líquido. El sistema de deshidratación térmica debe recuperarse y reutilizar la energía generada en la transición entre líquido y vapor, la transferencia de líquido y vapor.
La nueva tecnología, llamada energía solar de resonancia térmica que intercambia delysis o estrategia, se beneficia del uso del flujo de agua y el flujo de aire de la física de los sistemas de eco, como péndulos y circuitos eléctricos. En los sistemas de resonancia, la energía surge naturalmente entre las diferentes formas en un ciclo repetido, que es más efectivo en una frecuencia específica de “resonancia”.
En lugar de cambiar la energía entre el potencial y la dinámica, como rebotar de un lado a otro entre un colgante o un campo magnético y eléctrico, como en el circuito eléctrico tund, el esteroide trata sobre la protección de la energía entre dos fluidos anti -flujo: un agua salina caliente y un agua salina caliente. Cuando la melodía está correctamente sintonizada, el calor es resonante entre estos dos ríos, almacenando y moviendo efectivamente la energía térmica hasta que el sol sale y viene. Debido a esta “transferencia de energía de resonancia” autodenominada, los esteroides no requieren tecnologías de almacenamiento de energía externas, lo que aumenta el costo y el mantenimiento del sistema general.
“Nuestra innovación clave es utilizar la ingeniería eléctrica y los oxilitradores para ajustar los caudales internos del sistema durante todo el día para cumplir con el poder del cambio solar”, dijo Samd. “Esto depende de que el control de iluminación no se haya realizado antes”.
En Rice, estudiante de posgrado en el programa de posgrado de física aplicada, así como la primera autora del estudio, Elida Machoro y Taiz, dijo que el sistema “funciona firmemente y con una atención mínima”.
El sistema se probó en San Marcos, Texas, en el que su formato prototipo fue producido por 0,75 litros de agua potable por hora. El equipo también realizó muchas imitaciones utilizando perfiles solares de varios lugares en todo Estados Unidos, desde torpes Portland, desde Oregón hasta el Albuquer Sunni de Nuevo México. En general, la eficiencia de mantenimiento del agua se realizó mejor utilizando representantes para la semana utilizando caudales estables.
“La idea respalda que cuando el sistema se beneficia de la luz del sol en términos de producción general de agua dulce, pero ganar una alta eficiencia energética no depende más de la intensidad solar”.
La mayoría de las plantas de decalación usan la tecnología de ósmosis inversa (RO), que no puede curarse efectivamente al agua salina alta debido a los límites de membrana. La última tasa de mantenimiento del agua del agua de mar es del 35-50 %, mientras que el resto generalmente se elimina como agua de hipertensión. Mientras tanto, el agua sólida puede manejar sales altas sin una reducción significativa en la producción o calidad de agua.
Strade también ha reemplazado las delicadas membranas que se encuentran en muchos sistemas de limpieza: el aire. Dos canales líquidos más tradicionales están separados por una membrana en lugar de diseño, el equipo utiliza el mismo canal caliente de agua contaminada o salada y el canal adyacente del aire que alivia el vapor de agua. Después de eso, el vapor se vuelve grueso en los intercambiadores de calor de aire y supera la contaminación.
“Este sistema es más fuerte porque no tenemos membrana para romper o romper”, dijo Alexandro Alabastri, profesor asistente de ingeniería eléctrica e informática en arroz. “Fuimos deliberados de usar materiales sostenibles de bajo mantenimiento para que el sistema se expandiera y accesible fácilmente”.
El profesor Naomi Halls e ingeniería eléctrica e informática, Stanley C. Moore, es el autor de este estudio y Albastri. Los autores adicionales son estudiantes que se gradúan de arroz. Físico senior en Pataksha Dongare, ex facultad de arroz y SLB. Y Peter Norlander, vicepresidente de Rice en Física y Astronomía y profesor de ingeniería eléctrica e informática y ciencia de materiales y nano ingeniería.
Esta investigación fue apoyada por la National Science Foundation (1842494), el Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (2021-000014-01XTF-10040), la Fundación Robert A. Welch (C-1220 y C-1222) y la energía solar del Departamento de Energía. El contenido aquí es la responsabilidad de los autores y no representa necesariamente las opiniones oficiales de las organizaciones y organizaciones de financiación.
