Η χαμηλής ποιότητας θερμότητα από ανανεώσιμες πηγές θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για την αφαλάτωση του νερού
Γραφική περίληψη. Credit: Αφαλάτωση (2025). DOI: 10.1016/j.desal.2025.119103 Μια ερευνητική ομάδα υπό την ηγεσία του Πανεπιστημίου McGill απέδειξε τη σκοπιμότητα ενός βιώσιμου και οικονομικά αποδοτικού τρόπου για την αφαλάτωση του θαλασσινού νερού. Η μέθοδος – θερμικά οδηγούμενη αντίστροφη όσμωση (TDRO) – χρησιμοποιεί ένα σύστημα βασισμένο σε έμβολο που τροφοδοτείται από χαμηλής ποιότητας θερμότητα από ηλιακή θερμική, γεωθερμική θερμότητα και άλλες πηγές ανανεώσιμης ενέργειας για την παραγωγή φρέσκου νερού. Αν και η προηγούμενη έρευνα έδειξε πολλά υποσχόμενη, αυτή η μελέτη είναι η πρώτη που αναλύει τα θερμοδυναμικά όρια του TDRO. Τα αποτελέσματα έφεραν τους ερευνητές πιο κοντά στην συνειδητοποίηση της τεχνολογίας που θα μπορούσε να βελτιώσει την πρόσβαση στο νερό και να αυξήσει τη βιωσιμότητα των υποδομών. «Η περισσότερη αφαλάτωση γίνεται με αντίστροφη όσμωση, η οποία χρησιμοποιεί ηλεκτρισμό για να οδηγεί το νερό μέσα από μια μεμβράνη», δήλωσε ο Jonathan Maisonneuve, συν-συγγραφέας της μελέτης και Αναπληρωτής Καθηγητής Μηχανικής Βιοπόρων. “Η πρόκληση με τη χρήση θερμότητας είναι ότι χρειάζεται πολύ για να κάνεις ό,τι μπορείς με λίγη ηλεκτρική ενέργεια. Έτσι, εάν μπορούμε να βρούμε έναν τρόπο να αξιοποιήσουμε την υπάρχουσα θερμότητα από ανανεώσιμες πηγές, αυτό θα μπορούσε να είναι πολύ επωφελές, επειδή είναι τόσο άφθονη”, είπε ο Maisonneuve. “Θερμικά οδηγούμενη αντίστροφη όσμωση: θερμοδυναμική μιας νέας διαδικασίας που χρησιμοποιεί θερμότητα για αφαλάτωση και καθαρισμό νερού”, από τους Saber Khanmohammadi, Sanjana Yagnambhatt, Dan DelVescovo και Jonathan Maisonneuve, δημοσιεύτηκε στο Desalination στις 15 Οκτωβρίου 2025. απροσπέλαστη σε απομακρυσμένες περιοχές, απαιτεί περίπου μία έως τέσσερις κιλοβατώρες (kWh) για την παραγωγή ενός κυβικού μέτρου γλυκού νερού. Σύμφωνα με την ανάλυση των ερευνητών, η οποία βελτιστοποίησε αρκετά στοιχεία ενός σχεδίου που προτάθηκε από τον ερευνητή του MIT Peter Godart, το TDRO θα απαιτούσε 20 kWh ανά κυβικό μέτρο. «Υπάρχει ακόμα μεγάλη διαφορά όταν το συγκρίνετε με μία έως τέσσερις kWh, αλλά επειδή η θερμότητα είναι φθηνότερη από την ηλεκτρική ενέργεια, δεν χρειάζεται να κλείσουμε εντελώς αυτό το χάσμα», είπε ο Maisonneuve. Το TDRO λειτουργεί θερμαίνοντας και ψύχοντας μια μικρή ποσότητα υγρού σε έναν σφραγισμένο θάλαμο, γνωστό ως το ρευστό εργασίας. Αυτή η διακύμανση της θερμοκρασίας επεκτείνει το λειτουργικό ρευστό, αναγκάζοντάς το να οδηγεί ένα έμβολο για να σπρώξει το θαλασσινό νερό μέσω μιας μεμβράνης αντίστροφης όσμωσης – συνδυάζοντας αποτελεσματικά έναν θερμοδυναμικό κύκλο με τον καθαρισμό του νερού. Μελετώντας και βελτιστοποιώντας την αναλογία του ρευστού εργασίας προς το θαλασσινό νερό, καθώς και τα μεγέθη των εμβόλων, οι ερευνητές απέδειξαν ότι το TDRO έχει καλύτερες δυνατότητες απόδοσης από ό,τι πιστεύαμε προηγουμένως. Η μέθοδος συγκρίνεται επίσης καλά με τις υπάρχουσες τεχνολογίες θερμικής αφαλάτωσης, αλλά λένε ότι απαιτείται περαιτέρω μελέτη. «Στη συνέχεια, πρέπει να το μοντελοποιήσουμε λεπτομερώς, να δούμε πόσο γρήγορα μπορεί να λειτουργήσει το σύστημα και να εισάγουμε μια σειρά από μη ιδανικά αποτελέσματα, όπως η απώλεια θερμότητας μέσω του περιβάλλοντος», είπε ο Maisonneuve. Περισσότερες πληροφορίες: Saber Khanmohammadi et al, Θερμικά οδηγούμενη αντίστροφη όσμωση: θερμοδυναμική μιας νέας διαδικασίας που χρησιμοποιεί θερμότητα για αφαλάτωση και καθαρισμό νερού, Αφαλάτωση (2025). DOI: 10.1016/j.desal.2025.119103 Παρέχεται από McGill University Citation: Η χαμηλής ποιότητας θερμότητα από ανανεώσιμες πηγές θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για την αφαλάτωση του νερού (2025, 14 Νοεμβρίου) που ανακτήθηκε στις 14 Νοεμβρίου 2025 από https://techxplore.com/news/2025-11-grade-renewable-sources-desalinate.html Αυτό το έγγραφο υπόκειται σε πνευματικά δικαιώματα. Εκτός από κάθε δίκαιη συναλλαγή για σκοπούς ιδιωτικής μελέτης ή έρευνας, κανένα μέρος δεν μπορεί να αναπαραχθεί χωρίς τη γραπτή άδεια. Το περιεχόμενο παρέχεται μόνο για ενημερωτικούς σκοπούς.
Δημοσιεύτηκε: 2025-11-14 18:30:00
πηγή: techxplore.com
