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Einführung des Süßwasserbrenners

Anzahl Durchsuchen:1     Autor:Site Editor     veröffentlichen Zeit: 2021-02-05      Herkunft:Powered

Einführung des Süßwasserbrenners

Nutzung der Abwärme von Sonnenkollektoren zur Herstellungdestilliertes frisches Wasser


Die Photovoltaik-Membrandestillation wandelt Abwärme von Sonnenkollektoren in Energie um, um einen effizienten Wasserdestillationsprozess voranzutreiben.


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Das Leben auf der Erde hängt von der Sonne ab. Es ist die Energiequelle unseres Planeten. Es kann direkt durch Solar verwendet werdenEnergietechnikoder indirekt, weil es das Wachstum von beeinflusstWind, Wellen und biologisches Materialals Kraftstoff verwendet. Da das weltweite Ziel darin besteht, bis 2050 klimaneutral zu sein, sollte dies in vollem Umfang genutzt werdenerneuerbare Energiequellewird immer wichtiger.


Nun hat eine Gruppe von Forschern vorgeschlagen, diese Verwendung zu verwendenaktuelle Solartechnologiekann die Sonne nicht nur Strom liefern, sondern auch mehr. Wissenschaftler der King Abdullah Universität für Wissenschaft und Technologie (KAUST) in Saudi-Arabien haben untersucht, wie Solarzellen miteinander verbunden werden könnenWasseraufbereitungssystemean knappen Orten Trinkwasser zu produzieren.


Entsalzung erfordert Energie


Heute,der Mangel an frischem Wasserist zu einer großen Herausforderung für die Welt geworden. Obwohl dies kein universelles Problem ist, lebt fast die Hälfte der Weltbevölkerung jedes Jahr mindestens einen Monat lang in wasserarmen Gebieten. Daten zeigen, dass diese Zahl bis 2050 auf etwa 4,8 bis 5,7 Milliarden ansteigen könnte.


In Gebieten mit Meerwasser ist die Entsalzung zu einer praktikablen Methode zur Erzeugung von Trinkwasser geworden. Aufgrund seiner hohen Produktivität und hohen Kapazitättraditionelle Meerwasserentsalzungstechnologiehat zur Aufrechterhaltung der menschlichen Gesellschaft beigetragen, die durch schwere Wasserknappheit in Frage gestellt wurde. Zum Beispiel macht der Nahe Osten 45% der weltweiten Entsalzungsproduktion aus. Jedoch,die anfänglichen Kosten dieser Technologienist sehr hoch und erfordert viel Energie, um während des Betriebs verbraucht zu werden. In Saudi-Arabien wird der größte Teil des im Land erzeugten Stroms zur Entsalzung verwendet.


Vielversprechende Photovoltaik-Filmdestillation


Um den Energieverbrauch im notwendigen Prozess zu minimieren, wandten sich der Leiter des KAUST-Forschungsteams, Professor Wang Peng, und seine Doktoranden Sara Aleid und Wang Wenbin an Solarenergie, um dieser Herausforderung zu begegnen. Sie berichteten darübereine neue Technologie namensPhotovoltaik-Membrandestillation(PV-MD).


Im Allgemeinen wandeln Photovoltaikanlagen Sonnenenergie um, um freie Ladungsträger (Elektronen) in Siliziumhalbleitern zu bewegen und elektrische Energie zu erzeugen. Während dieses Prozesses wird auch Wärme in der Batterie erzeugt, was einen Energieverlust darstellt. Allerdings das KAUST-Teamkonnte seine neue PV-MD-Technologie nutzen, um Abwärme von Solarkollektoren in Energie umzuwandeln, um die Wasserdestillation voranzutreiben. Professor Wang Peng sagte: \"PV-MD ist sehr gut geeignet und wird wirtschaftlich wettbewerbsfähig sein und kann Wasser und Strom für Gebiete liefern, die unter wirtschaftlicher und natürlicher Wasserknappheit leiden.\"


Es kann gleichzeitig Strom und sauberes Wasser aus demselben Photovoltaik-Modul erzeugen. Diese als Photovoltaik-Membrandestillation (PV-MD) bezeichnete Strategie wandelt Abwärme von Photovoltaik-Modulen in Antrieb umdas mehrstufige Membrandestillationsverfahren. Das Membrandestillationsmodul ist direkt mit der Rückseite des kommerziellen Photovoltaik-Moduls verbunden, das frisches und sauberes Trinkwasser aus verschiedenen Wasserquellen mit beeinträchtigter Qualität wie Meerwasser, verschmutzten Flüssen, Seen, Grundwasser und Industrieabwasser erzeugen kann.


Nach Berechnungen kann PV-MD sauberes Wasser mit einer Geschwindigkeit von bis zu 3,5 kg / m 2 · h erzeugen, wenn Meerwasser als Leitungswasser verwendet wird, während regelmäßig Strom mit der erwarteten Geschwindigkeit erzeugt wird. Bei dieser Geschwindigkeit erzeugt ein 20 m 2 großes Photovoltaik-Array (ein typischer Bereich auf einem Hausdach) an einem typischen Sommertag mehr als 360 l Frischwasser, was ausreicht, um die Bedürfnisse einer sechsköpfigen Familie zu erfüllen.


Weitere Vorteile von PV-MD sind niedrige Eintrittsbarrieren, die für jede Größenordnung geeignet sind. PV-MD kann als einzelnes Gerät in der Familie oder als große industrielle PV-MD-Farm eingerichtet werden.Die Produktion von Süßwassermit geringem Gesamtgehalt an gelösten Feststoffen (TDS) hat ein breites Anwendungsspektrum wie Bewässerung und Trinkwasser und kann die besonderen Anforderungen einiger industrieller Prozesse erfüllen.


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