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물을 마실 수 없는 데에는 여러 가지 이유가 있습니다. 그래도 가장 흔한 두 가지는 높은 염도 또는 오염, 폐수의 경우와 같이 인간 활동으로 인해 또는 단순히 정체된 물에서 미생물의 증식으로 인해. 다양한 담수화 기술< 이 문제를 해결하기 위해 존재합니다. 문제는 그들 대부분이 외부 에너지 필요. 불행하게도 식수 부족으로 가장 큰 영향을 받는 지역은 종종 전력망에 대한 접근 문제도 가지고 있습니다. 따라서, 새로운 태양광 담수화 시스템 MIT 학생들이 개발한 것은 특히 고무적입니다.
패시브 태양열 증발 시스템이란 무엇입니까?
증발은 폐수나 식염수를 마실 수 있게 만드는 가장 일반적인 기술 중 하나입니다. 이것은 미생물뿐만 아니라 중금속과 같은 독성 요소도 제거합니다. 당연히 증발에는 에너지가 필요합니다. 능동적으로 또는 수동적으로 얻을 수 있습니다.. 적극적인 접근 방식에는 전기 또는 연료 사용이 포함됩니다. 반면에 수동 태양열 증발은 햇빛으로 간단하게 작동. 물론 태양열 집중 장치 및 기타 기술로 보완됩니다. 이것이 바로 태양광 담수화 시스템 접근법입니다.
이전에 우리는 이를 달성하는 몇 가지 기술에 대해 이야기했습니다. 예를 들어, 친수성과 반도체 특성을 결합한 겔-폴리머 복합 재료의 사용입니다. 이 시스템은 사해의 물을 성공적으로 담수화했습니다. 우리의 관심을 끌었던 또 다른 기술은 물질 1제곱미터당 시간당 최대 2.2리터의 물을 처리할 수 있는 탄소 용액이 포함된 흡수 종이입니다. 그렇다면 MIT 솔루션의 특별한 점은 무엇입니까?
태양열 담수화 시스템: MIT 접근법
폐수 처리 및 담수화에 사용될 혁신적인 기술은 이러한 시스템에서 만연한 문제인 수분 흡수 멤브레인의 염분 오염을 방지합니다. 정교한 하이드로겔 또는 액체 금속<. 그것의 디자인은 일상적인 재료의 여러 층의 사용을 기반으로 합니다.
이 태양열 담수화 시스템의 상부는 태양 복사를 흡수할 수 있는 능력을 가진 어두운 물질 층으로 구성되어 있습니다. 그 아래에 2.5mm 두께의 구멍이 있는 재료 층(실험에서는 폴리우레탄)이 삽입됩니다. 물을 음용할 수 있도록 좁은 칸막이가 그 사이에 남습니다. 그런 다음 장치를 소금물이나 오염된 물 위에 놓습니다.
온도차가 있기 때문에 대류 순환이 일어난다. 이는 물의 순환은 소금 입자를 상부의 따뜻한 부분에서 하부로 이동시킵니다.. 남은 증발수는 응축에 의해 수집됩니다.
태양광 담수화 시스템의 과정은 옆에 있는 GIF에서 볼 수 있는데, 분홍빛을 띤 식염수가 바로 하부 수조로 내려가는 모습을 보여준다.
가장 일반적인 담수화 기술은 무엇입니까?
MIT 연구는 유망하고 멀리 떨어져 있고 자원이 부족한 지역에서 담수화의 문을 열 수 있지만 이 태양열 담수화 시스템은 대규모 솔루션이 될 가능성이 낮음. 그런 의미에서 현재 가장 널리 보급되고 효과적인 기술은 역삼투<. 분리막과 농도가 다른 두 액체를 넣으면 농도가 낮은 쪽이 농도가 높은 쪽으로 흐르게 됩니다. 이것은 "소금 차이"로 알려져 있습니다.
역삼투압에서는 고농도의 액체에 압력이 가해져 다른 쪽으로 흐르고 필터 멤브레인이 통과하는 염 이온을 가둡니다.
이 기술은 점점 더 최적화되고 재생 에너지를 사용하는 것 외에도 에너지 수요를 점진적으로 줄이고 있습니다. 이 기사<. 유사한 원리를 기반으로 염분 차등을 기반으로 하는 새로운 유형의 재생 가능 에너지인 푸른 에너지<연구 중입니다.
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