Энергетика, природные ресурсы, инженерные системы

Информационный портал ТЕПЛОКАРТА
  • Главная
    • Главная

      • Твердотопливные котлы и печи, камины
      • Системы отопления и охлаждения
      • Альтернативная энергия
      • Водоснабжение и водоотведение
      • Вентиляция и кондиционирование
      • Оборудование и материалы
      • Энергоэффективность и энергосбережение
      • Природные ресурсы, экология и строительство
      • Ядерная энергетика
      • Новости, обзоры, события
      • Исследования
  • Указатель терминов
  • Облако тегов
  • О портале
    • О портале

      • Контакты
      • Разместить статью
Фото: Из устройства поднимается густой туман, и он почти мгновенно исчезает, как только система включается. YouTube
Фото: Из устройства поднимается густой туман, и он почти мгновенно исчезает, как только система включается. YouTube

Сбор тумана для получения недорогой питьевой воды

Водоснабжение и водоотведение

Опубликовано: 05.11.2019

Обновлено: 04.05.2020

 1849

Система, разработанная американскими инженерами, может стать недорогим источником питьевой воды для множества городов по всему миру, а также снизить эксплуатационные расходы электростанций

Около 39% всей пресной воды, забираемой из рек, озер и водохранилищ США, используется для охлаждения электростанций, использующих ископаемое топливо или ядерную энергию, и большая часть этой воды в конечном итоге улетает в виде облаков пара. Новый подход может потенциально сэкономить значительную часть этого ресурса и даже стать важным источником чистой и безопасной питьевой воды.

Принцип, лежащий в основе этой концепции, обманчиво прост: когда воздух, богатый водяным паром, попадает в пучок электрически заряженных частиц, известных как ионы, капли воды становятся электрически заряженными и, таким образом, могут притягиваться к сетке проводов, размещенных на их пути. Затем эти капли собираются с сетки, стекают в сборный поддон и могут быть повторно использованы на электростанции или отправлены в городскую систему водоснабжения.

Принцип работы системы описан в статье, опубликованной в журнале Science Advances.

Целью разработки было создание высокоэффективных систем регенерации воды путем улавливания ее капель, как из естественного тумана, так и из шлейфов промышленных градирен. Те системы, которые, как правило, состоят из какого-то вида пластиковой или металлической сетки, подвешенной вертикально на пути движения туманов, которые, например, регулярно приходят с моря, крайне неэффективны и могут захватить всего лишь от 1 до 3 процентов капель воды, проходящих через них.

Причина неэффективности существующих устройств выявилась в подробных лабораторных экспериментах: проблема заключается в аэродинамике систем. Когда поток воздуха проходит через препятствие, например, через провода, расположенные в этих сетчатых противотуманных экранах, воздушный поток естественным образом обходит эти препятствия, подобно тому, как воздух, обтекающий крыло самолета, разделяется на потоки, проходящие над и под конструкцией крыла. Эти отклоняющиеся воздушные потоки уносят капли, направлявшиеся к проводу, в сторону, если только они не двигались прямо к его центру.

Простое увеличение размеров проволоки или уменьшение пространства в сетке имеет тенденцию приводить к обратным результатам, поскольку препятствует общему потоку воздуха, что приводит к уменьшению сбора в целом.

Но когда поступающий туман сначала взаимодействует с ионным пучком, происходит противоположный эффект. Мало того, что все капли, которые находятся на пути проводов, приземляются на них, и даже те капли, которые нацеливались на отверстия в сетке, тоже тянутся к проводам. Таким образом, эта система может захватывать гораздо большую долю проходящих через нее капель. Таким образом, это может значительно повысить эффективность систем улавливания тумана, при удивительно низких затратах. Оборудование простое, а необходимое количество энергии минимально.

На видео эксперимента видно, как из устройства поднимается густой туман, и он почти мгновенно исчезает, как только система включается.

Дальнейшая цель была направлена на сбор воды из шлейфов градирен электростанций. Там поток водяного пара гораздо более концентрирован, чем любой естественный туман, и это делает систему еще более эффективной. А поскольку сбор испаренной воды сам по себе является процессом дистилляции, собранная вода получается чистой, даже если для охлаждения использовали соленую или загрязненную. По словам исследователей, типичная 600-мегаваттная электростанция может потреблять 680 тысяч кубических метров воды в год.

Для городов, чьи электростанции уже установлены вдоль многих засушливых береговых линий, и которые охлаждаются морской водой, это станет очень простым и дешевым способом опреснения воды. «Это может быть отличным способом решения глобального водного кризиса». «Это может компенсировать потребность в строительстве до 70% новых опреснительных установок в следующем десятилетии».

 

Источник: SciTechDaily

20.65%
1 0
 Теги:

Публикации на похожую тему:

Фото: Панорамный вид (вверху) водно-болотных угодий в крупномасштабном эксперименте на Панданском водохранилище. Экспериментальная установка (внизу) плавающих водно-болотных угодий. Предоставлено: Maxine Mowe. NUS

Водно-болотные угодья улучшают качество воды в водоемах

Обновлено: 29.09.2021
 1063
Фото: Тепло от солнца испаряет воду, оставляя после себя соль и всё остальное. Thor Balkhed

Дешевый органический парогенератор для питьевой воды

Обновлено: 04.05.2020
 928
Нитрификация, денитрификация в биологической очистке воды

Нитрификация, денитрификация в биологической очистке воды

Обновлено: 08.12.2019
 3075

Комментарии:

Alex Poliakoff

Год назад в кампусе MIT они планировали сделать пилот на градирне. Не читая оригинальную статью, скажу, что эту тему изобрели в MIT год назад. И ее изобретатели попали в американский список Forbes 30 до 30 лет. Вы удивитесь, но есть более элегантный способ для градирен: не только получать воду из пара градирен, но и опреснять морскую, охлаждая пар до температуры точки росы.

Alex Poliakoff

Поясню 1-й комментарий выше. Установленная в нижней части эксергетической башни ветроустановка, за счет высокой скорости потока способна производить электрическую энергию. При этом работа такой установки протекает постоянно и не зависит от скорости ветра атмосферы. Расчеты показывают, что башня высотой 10 м способна производить до 25 кВт-часов электроэнергии ежедневно. Фактически, любая индустриальная труба, снабженная устройством на основе цикла Майсоценко, может быть использована для выработки электроэнергии, охлажденного воздуха (если отбирать часть воздуха в нижней части градирни) и холодной воды. И это в дополнение к опреснению и охлаждению воды, а не просто «ловля пара», как у MIT...

Если вы хотите оставить в этой ветке свой комментарий, то, пожалуйста, напишите об этом на странице с контактами

Недавние публикации

Звуковые эффекты в зданиях напрямую зависят от материалов, из которых сделаны потолки, стены, двери и другие ограждающие конструкции. Фото: Rockfon

Звукопоглощение, звукоизоляция и фоновый шум в зданиях

Обновлено: 26.07.2022  636
Тепло выделяется из оксида марганца, когда молекулы воды поглощаются слоистой структурой. Ⓒ Norihiko L. Okamoto

Вода усиливает способность материала поглощать и отдавать тепло

Обновлено: 21.04.2022  640
Струи пламени нагревают теплообменник в печи с принудительной подачей разогретого воздуха в систему отопления. Service Champions

Отопительные печи с принудительной подачей воздуха в помещение

Обновлено: 07.05.2022  606

Популярные категории

  • Вентиляция и кондиционирование28
  • Альтернативная энергия57
  • Исследования40
  • Новости, обзоры, события113
  • Энергоэффективность и энергосбережение44

Разместить статью

Портал TEPLOKARTA.RU доступен в Google Play

Ссылки:

  • Контакты
  • Разместить статью
  • Конфиденциальность
VK Telegram

© 2023 Россия. Копировать без ссылки запрещено.  TEPLOKARTA.RU

Отправить сообщение об ошибке?

Ошибка:
Выделите опечатку и нажмите Ctrl + Enter, чтобы отправить сообщение об ошибке.