欧洲科学家开发出一种高效低成本太阳能海水淡化技术
2014-04-17 16:07:00
admin
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据科学网2012年8月9日讯 海水淡化的方法很多，如蒸馏法、离子交换法、渗析法、反渗透膜法等等，但都要消耗大量的燃料或电力。据报道，截至1990年，全世界已安装的海水淡化装置的产水能力为1300万立方米/天。到2000年，这个数字已经翻了一倍。淡化水的迅速增加，会产生一系列问题，其中*突出的就是能源消耗问题。据估计，每天生产1300万立方米的淡化水每年需要消耗1.3亿吨原油。
欧洲科学家*近开发出一种高效、低成本的太阳能海水淡化技术。与传统动力源和热源相比，太阳能具有安全、环保等优点，太阳能海水淡化技术由于不消耗常规能源、无污染、所得淡水纯度高等优点而逐渐受到人们重视。不过，早期利用太阳能进行海水淡化，主要是利用太阳能进行蒸馏。而欧洲的科学家此次采取的是“反渗透膜太阳能郎肯循环”海水淡化路线。
反渗透膜海水淡化是一种传统的海水淡化技术。在反渗透膜技术中，海水在高压下穿过过滤膜，受到过滤膜孔大小的限制，一些不需要的物质将被留在高压的一边。这种技术所需能量仅仅是为海水加压。尽管如此，为了获得较高的产出率，反渗透膜技术依然是高耗能并且昂贵的。
为了降低成本和能量消耗，可以采取一种方法：用低温有机郎肯循环（ORC）结合太阳能电池的方法为反渗透膜提供加压的机械能。
ORC是一种低温余热利用的热力循环，可以将废热转化为电能、机械能等其他形式的能量。太阳能可以提供ORC所需的热能，然后转化为机械能提供给海水加压。
为了提高废热转化过程中的热效率，科研人员十分关注ORC中该使用何种超临界流体。而欧洲科学家此次开发的这种独立的太阳能海水淡化系统正是基于一种创新的低温超临界ORC。
据欧盟框架计划网站报道，该系统无须储能，并且能够获得更高的淡水转化率。科学家还考察了该系统的环境和社会经济影响，并制定了市场开拓策略。据悉，这种“反渗透膜太阳能郎肯循环”海水淡化系统的商业化应用将集中在地中海沿岸地区，这里既有充足的太阳能，又有充足的海水。