Исследовательская группа Корейского института науки и технологий (KIST) в Сеуле KIST разработала модуль гибридной мембранной дистилляции, который сочетает солнечную энергию с гидротермальными тепловыми насосами в процессе более энергоэффективного опреснения морской воды. Об этом сообщает интернет-издание Inceptive Mind. Перевод основных положений публикации представлен изданием discover24.ru.
Безопасная, чистая вода является важным ресурсом для выживания человека. Однако только 3% земной воды можно использовать для питья. В результате заметный недостаток питьевой воды затрагивает примерно 1 миллиард человек во всем мире.
Чтобы продвинуться вперед в решении этой проблемы, исследовательская группа KIST разработала модуль гибридной мембранной дистилляции, который сочетает солнечную энергию с гидротермальными тепловыми насосами. Такая технология позволяет добиться существенного снижения потребления тепловой энергии в процессе опреснения воды до питьевого качества.
Метод мембранной дистилляции позволяет получать пресную воду за счет использования давления пара, создаваемого разницей температур между проточной сырой водой и очищенной водой, разделенными мембраной. Этот подход имеет преимущество низкого энергопотребления, так как пресная вода может быть получена при давлении 0,2-0,8 бар (что ниже стандартного атмосферного давления) и температуре всего в 50-60 градусов Цельсия. Однако подобная крупномасштабная операция требует заметно больше тепловой энергии.
Гибридная технология опреснения с использованием солнечной энергии и гидротермальных тепловых насосов, разработанная исследователями KIST, в ходе проведенных в течение одного месяца испытаний показала более высокие производительность и экономичность в сравнении с традиционными системами.
Когда гибридная система работала параллельно с солнечной энергией, производство воды увеличилось на 9,6%, а потребление энергии сократилось на 30% по сравнению с методом мембранной дистилляции с использованием только гидротермальных тепловых насосов. Кроме того, сравнение потребления тепловой энергии показало, что КПД процесса мембранной дистилляционной установки увеличивается до 17,5% при использовании солнечной энергии в качестве дополнительного источника тепла.
«Разработанная нами гибридная технология опреснения может рассматриваться как метод снабжения водой некоторых промышленных комплексов и островных территорий, сталкивающихся с нехваткой воды, поскольку она может снизить потребление энергии, необходимой для производства пресной воды», – отметил д-р Кьюнг Гуен Сонг, руководивший исследованием.
По его словам, ожидается, что новая технология будет применена к важным объектам водоснабжения на Ближнем Востоке и в Юго-Восточной Азии, где годовое количество солнечного излучения в среднем в 1,5 раза больше, чем в Корее.
Помимо этого, Кьюнг Гуен Сонг особо подчеркнул: «Мембранная дистилляция не сильно зависит от качества сырой воды, поэтому можно будет поставлять воду питьевого качества в районы, где естественные водоемы сильно загрязнены, в том числе за счет высокого содержания тяжелых металлов в сырой воде».