歐洲科學家開發出一種高效低成本太陽能海水淡化技術
2014-04-17 16:07:00
admin
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據科學網2012年8月9日訊 海水淡化的方法很多，如蒸餾法、離子交換法、滲析法、反滲透膜法等等，但都要消耗大量的燃料或電力。據報道，截至1990年，全世界已安裝的海水淡化裝置的產水能力為1300萬立方米/天。到2000年，這個數字已經翻了一倍。淡化水的迅速增加，會產生一係列問題，其中*突出的就是能源消耗問題。據估計，每天生產1300萬立方米的淡化水每年需要消耗1.3億噸原油。
歐洲科學家*近開發出一種高效、低成本的太陽能海水淡化技術。與傳統動力源和熱源相比，太陽能具有安全、環保等優點，太陽能海水淡化技術由於不消耗常規能源、無汙染、所得淡水純度高等優點而逐漸受到人們重視。不過，早期利用太陽能進行海水淡化，主要是利用太陽能進行蒸餾。而歐洲的科學家此次采取的是“反滲透膜太陽能郎肯循環”海水淡化路線。
反滲透膜海水淡化是一種傳統的海水淡化技術。在反滲透膜技術中，海水在高壓下穿過過濾膜，受到過濾膜孔大小的限製，一些不需要的物質將被留在高壓的一邊。這種技術所需能量僅僅是為海水加壓。盡管如此，為了獲得較高的產出率，反滲透膜技術依然是高耗能並且昂貴的。
為了降低成本和能量消耗，可以采取一種方法：用低溫有機郎肯循環（ORC）結合太陽能電池的方法為反滲透膜提供加壓的機械能。
ORC是一種低溫餘熱利用的熱力循環，可以將廢熱轉化為電能、機械能等其他形式的能量。太陽能可以提供ORC所需的熱能，然後轉化為機械能提供給海水加壓。
為了提高廢熱轉化過程中的熱效率，科研人員十分關注ORC中該使用何種超臨界流體。而歐洲科學家此次開發的這種獨立的太陽能海水淡化係統正是基於一種創新的低溫超臨界ORC。
據歐盟框架計劃網站報道，該係統無須儲能，並且能夠獲得更高的淡水轉化率。科學家還考察了該係統的環境和社會經濟影響，並製定了市場開拓策略。據悉，這種“反滲透膜太陽能郎肯循環”海水淡化係統的商業化應用將集中在地中海沿岸地區，這裏既有充足的太陽能，又有充足的海水。