康奈尔大学的工程师们改进了一种模型,不仅可以培育绿色能源,还可以为大量遭受干旱的沿海人口淡化海水。
通过将海水泵送到山顶水库,然后利用重力将咸水输送到位于同一地点的水力发电厂和反渗透海水淡化设施,科学可以通过一个系统满足沿海城市的能源和水化需求。
康奈尔大学西布利机械与航空航天工程学院助理教授 Maha Haji 表示:“随着人口的增长,能源需求和淡水需求也不断增加。”
Haji 和系统工程博士生 Matthew Haefner是《集成泵送水力反渗透系统优化以反渗透建模中的替代模型开发》一书的合著者,该书发表在《应用能源》杂志上。
哈吉说,集成抽水反渗透系统(IPHROS)是一个双系统模型,“能量存储和淡水生产以共生方式耦合在一起”。“水库存储将使沿海社区能够利用可再生能源来生产电网和饮用水。该模型的反渗透部分增加了系统的灵活性。”
在南加州等地,经常发生干旱,农业需要淡水,海水可能是一个可行的解决方案。
当海水被泵入(使用可再生电力)到山顶水库并流到水力发电厂和社区规模的海水淡化系统后,来自海水淡化的浓缩剩余盐水将与落下的海水相遇并稀释并输送回到大海,远离海岸。
研究人员表示,哈吉和哈夫纳估计,通过最佳模型设计,一个大型系统每天可以供应 7950 万千瓦时的电力和 579 万立方米的淡水(大致满足约 661,000 个家庭的日常需求)。
Haefner 说,IPHRO 系统可以帮助减少建筑成本的资本投资,降低维护费用,并提供一种自然的方式来稀释反渗透后的高盐排放。