Get best of the week

جهاز تقطير 1.5 جرام من الألمنيوم المضغوط والألمنيوم ومنشفة ورقية



كوكبنا فريد من نواح عديدة ، خاصة عند مقارنته مع جيرانه في النظام الشمسي. تشغل المحيطات والبحار والأنهار والبحيرات معظم سطح الأرض ، حوالي 70٪. ومع ذلك ، فإن جزءًا صغيرًا فقط من احتياطيات المياه هذه طازجة. نصيب الأسد هو مياه البحر والمحيطات ، والتي لا يمكن شربها إلا إذا كنت تريد أن تصاب بالجفاف ، ولديك مشاكل في الكليتين وتحب حقًا إعادة قراءة التعليمات الخاصة برائحة الهواء في "غرفة الأفكار". وبعبارة أخرى ، فإن المياه المالحة الناتجة عن استخدامها المباشر ستكون ضارة أكثر من نفعها.

اليوم سنلتقي بكم في دراسة قامت فيها مجموعة من العلماء من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (الولايات المتحدة الأمريكية) بتطوير جهاز يسمح بتحلية المياه باستخدام الطاقة الشمسية دون أي تدخل بشري. ما هي سمات الاختراع ، وما هو مبدأ تشغيله ومدى فعاليته؟ نتعلم عن هذا من تقرير مجموعة البحث. اذهب.

أساس الدراسة


على الرغم من احتياطيات المياه الضخمة للكوكب ، نظرًا لأن جزءًا منها فقط مناسب للاستهلاك ، فإن ما يقرب من ثلث سكان العالم يعانون من نقص مياه الشرب. يعد استخدام مياه البحر كمصدر للمياه العذبة الطريقة الأكثر منطقية وسهولة نسبيًا لحل هذه المشكلة العالمية.

كما يقول العلماء أنفسهم ، تعمل محطات التحلية الحديثة بكفاءة عالية ، ولكن لديهم عدد من أوجه القصور المبتذلة للغاية. أحدها هو تكلفتها العالية والحاجة إلى بنية تحتية متطورة يمكنها دعم عمل مثل هذه الآلية المعقدة.

كما أن أنظمة التحلية السلبية التي تستخدم الطاقة الشمسية فعالة جدًا. لكن تكلفة المياه العذبة التي ينتجونها مرتفعة للغاية ، ناهيك عن الكفاءة المنخفضة لتحويل الطاقة الشمسية إلى مياه عذبة.

في الآونة الأخيرة ، تم التركيز على التطوير على إنشاء أنظمة سلبية أكثر كفاءة. في إطار هذه الدراسات ، كان من الممكن إنشاء أنظمة تعتمد على توطين الحرارة الشمسية. ومع ذلك ، فإن كفاءة التحويل من الإشعاع الشمسي إلى البخار أقل من 100٪ إذا فقد المحتوى الحراري للتبخر * في البيئة.
المحتوى الحراري التبخيري * - كمية الحرارة المطلوبة لتحويل مادة سائلة إلى مادة غازية.
يعتقد العلماء أن المفتاح لزيادة كفاءة أنظمة تحلية المياه يمكن أن يكون جمع وإعادة استخدام المحتوى الحراري للتبخير. تم تنفيذ هذه الفكرة بالفعل في محطات التقطير الكبيرة. ومع ذلك ، مع مصانع التقطير صغيرة الحجم ، تنشأ بعض الصعوبات التكنولوجية.

وقد أظهرت الدراسات السابقة بالفعل أنظمة توطين الحرارة الشمسية المدمجة التي أعادت استخدام المحتوى الحراري للتبخر لتوليد الكهرباء ، أو تحويل مياه البحر إلى بخار ، أو كليهما. ومع ذلك ، هناك نظرية مفادها أن فعالية هذه الآليات يمكن أن تكون أعلى بكثير مما هي عليه الآن.

يذكر مؤلفو العمل الذي نفكر فيه اليوم أن القيود الأساسية للإنتاجية الشاملة واستراتيجيات التصميم المقابلة لمحطات تحلية المياه لم تدرس جيدًا. لهذا السبب ، ليس لدينا أي فكرة عن كيفية إنشاء وتحسين أنظمة تحلية المياه صغيرة الحجم وغير مكلفة بدقة في الإنتاج وتحسينها.

لحل هذا اللغز ، أجرى العلماء سلسلة من التحليلات للحصول على فكرة أساسية عن الحرارة وانتقال الكتلة داخل الجهاز. يمكن أن تسهم هذه المعرفة بشكل كبير في تحسين جهاز تحلية المياه الذي يتم إنشاؤه ، والذي سيعمل بشكل أكثر كفاءة.

ابتكر العلماء أيضًا نموذجًا أوليًا لـ TMSS من عشر مراحل ( لا تزال الطاقة الشمسية متعددة المراحل مترجمة حراريًا) بدون تراكم الملح ، باستخدام مواد غير مكلفة ، وأظهر كفاءة عالية قياسية لتحويل الإشعاع الشمسي إلى بخار (385٪) بإنتاجية 5.78 لتر / م 2 في الساعة.

نتائج البحث



شكل 1: رسم تخطيطي لتصميم نموذج TMSS.

تتكون المرحلة الأولى من النموذج الأولي ، التي يسقط عليها ضوء الشمس ، من طبقة من السليكون الشفاف بصريًا (SiO 2 ، وثاني أكسيد السيليكون) وعازل حراري للهواء ، ومجمّع شمسي ، وفتيل شعري * ومكثف. تقع جميع هذه الطبقات على طول اتجاه الإشعاع الشمسي ( 1 أ ).
Capillarity * - تأثير رفع أو تخفيض السائل من خلال أنابيب ضيقة أو قنوات أو أجسام مسامية (الفتيل الشعري - من الفتيل في مصباح الكيروسين).
تتكون كل خطوة من الخطوات اللاحقة من فتيل شعري ومكثف مفصولين بالهواء ( 1 ب ). يقع مكثف المرحلة الأخيرة في محلول ملحي (محلول ملحي عالي التركيز) للحفاظ على درجة حرارته بالقرب من البيئة ، مما يوفر تدرج بخار كبير في كل مرحلة.

المجمع الشمسي ، الموجود بين طبقة السليكا والفتيل الشعري الأول ، يحول الطاقة الشمسية إلى حرارة. تمنع طبقة الهلام من السيليكا فقدان الحرارة من المجمع الشمسي بسبب الموصلية والحمل الحراري والإشعاع بسبب الموصلية الحرارية المنخفضة للغاية والعتامة العالية في نطاق الأشعة تحت الحمراء.

يتم نقل الطاقة الحرارية من المجمع إلى الفتيل الشعري المتصل بالجانب الخلفي ، حيث يرتفع المحلول الملحي الشعري ويتبخر بسبب ارتفاع درجة الحرارة. يمر البخار عبر فجوة الهواء بين المبخر والمكثف ، ويطلق الطاقة الحرارية من خلال التكثيف. يتم جمع الماء النقي المكثف في كل مرحلة ، في حين يتم نقل الطاقة الحرارية المنبعثة لبدء التبخر في المرحلة التالية ، مما يحقق إعادة تدوير المحتوى الحراري.

توفر بنية TMSS تحلية عالية الأداء بفضل ثلاث ميزات رئيسية تعمل على تحسين الحرارة وانتقال الكتلة.

أولاً ، يتم إعادة تدوير المحتوى الحراري للتبخير من خلال تكوين متعدد المراحل حيث يتم استخدام الحرارة الكامنة المتولدة في المرحلة السابقة في المرحلة التالية لتنشيط التبخر.

ثانيًا ، على عكس المناهج التقليدية لتوطين الحرارة الشمسية ، التي يعتمد أدائها على المواد الماصة العازلة للحرارة التي توفر امتصاص الطاقة الشمسية وتبخر الماء على واجهة واحدة ، تشارك بنية TMSS هذه الوظائف: يحدث امتصاص الطاقة الشمسية على الجانب الأمامي ، بينما بينما يكون التسخين البيني والأبخرة الناتجة على الجانب الآخر من المسرح.

يسمح هذا التصميم باستخدام مواد غير مكلفة في التطوير ، حيث لا توجد حاجة لمجمع شمسي بخصائص تمتص الرطوبة أو في الفتائل الشعرية الخاصة بدرجة معينة من الامتصاص الشمسي.

ثالثًا ، يمكن لخطوات التثبيت الموجودة عموديًا بزوايا الإمالة القابلة للتعديل أن تقلل بشكل كبير من خسائر الحرارة الزائفة بسبب منطقة التلامس الصغيرة بين المبخر الرقيق والملح السائب ( 1 أ ). بالإضافة إلى ذلك ، تسمح هذه البنية للتثبيت بالعمل في مواقع مختلفة من الشمس ، بسبب الجغرافيا أو التغيرات الموسمية.

لاحظ الباحثون أنه من أجل تحقيق أفضل أداء ، يجب تحسين العديد من معلمات التصميم ، بما في ذلك عرض الجهاز ( أ) ، سمك الفجوة الهوائية ( ب ) بين كل مرحلة من مراحل الجهاز والعدد الإجمالي للمراحل ( ن ). بالنسبة لهذا النموذج الأولي ، تم اختيار ارتفاع الخطوة 10 سم ، لأنه يساوي تقريبًا طول الفتيل الشعري. تم تحديد اختيار b و n مع الأخذ بعين الاعتبار انتقال الحرارة والكتلة في كل مرحلة.

على سبيل المثال ، يمكن أن يؤدي تقليل b إلى تقليل مقاومة نقل البخار ، ولكنه يزيد من فقدان الموصلية من خلال الفجوة. يمكن إعادة استخدام فقدان الموصلية هذا في المرحلة التالية لتسريع التبخر ، ومع ذلك ، فإنه يقلل من تكوين البخار في المرحلة السابقة لدرجات الحرارة العالية ، مما يقلل من الكفاءة الإجمالية لتحويل الإشعاع الشمسي إلى بخار.

إذا قمت بزيادة عدد الخطوات (ن ) ، من الناحية النظرية ، ستزداد الكفاءة ، ولكن هذه "المكافأة" ستصبح أقل عندما يكون عدد الخطوات حرجًا وتبدأ الكفاءة في الانخفاض بسبب فقدان الحرارة المحتوم من الجدران الجانبية للخطوات.

لتحديد ما يجب أن تكون عليه قيم a و b و n ، ابتكر العلماء نموذجًا نظريًا.

أظهر النموذج أنه بالنسبة لمثل هذا الجهاز (ارتفاع 10 سم) ، يجب أن تكون فجوة الهواء ( ب ) 2.5 مم ، وهو ما يتوافق مع ذروة الكفاءة (650 ٪) لتحويل الإشعاع الشمسي إلى بخار.

مع العلم أن أ = 10 سم وب= 2.5 مم ، يمكنك تعيين القيمة المثلى لعدد الخطوات. وقد وجد أن كفاءة التركيب ستزداد بشكل طفيف جدًا إذا تجاوز عدد الخطوات ( n ) 20 قطعة (كفاءة حوالي 600٪).

قرر العلماء استخدام فجوة هوائية ليس 2.5 ، ولكن 5 ملم. وبالتالي ، يمكنك التأكد من أن الفجوة أكبر من حجم القطرة النموذجي على المكثف ، ثم لن يلمس المكثف المبخر ويمكن جمعه.

كان عدد الخطوات 10 لإثبات أنه حتى مثل هذا الجهاز الصغير يمكن أن يعمل بكفاءة.

بالنظر إلى المعلمات المحددة ( أ = 10 سم ، ب = 5 مم و n = 10) ، اقترح العلماء أن الكفاءة ستكون حوالي 417 ٪.

لا تنس الجدران الجانبية للخطوات ، لأن فقدان الحرارة بسبب زيادة عددها يمكن أن يقلل من كفاءة الجهاز. لذلك ، أضيفت طبقات عازلة بسمك 1.27 سم إلى الجوانب ،

كما أظهر النموذج النظري انخفاضًا في الكفاءة مع زيادة في فجوة الهواء إلى 100 مم (من 417٪ إلى 300٪) وإلى 1.5 سم (من 417٪ إلى أقل من 250٪).


الصورة رقم 2

كانت نتيجة المحاكاة هي النموذج الأولي TMSS ، الموضح في الشكل 2 أ. يتكون هذا الجهاز من عشر مراحل من أحد عشر إطارًا من النايلون (النايلون PA12) ، والتي تم إجراؤها باستخدام الطباعة ثلاثية الأبعاد. تم تركيب مجمّع شمسي متاح تجاريًا 10x10 سم (B-SX / TL / ZZ-1.88) على الجزء الخلفي من الإطار الأول. كان هناك أيضًا لوح زجاجي 10x10 سم بسمك 1 مم مع طلاء مضاد للانعكاس في الأمام لحماية المجمع ( 2 أ ). تم وضع الهوائي الهوائي السيليكا المترابط (9.5x9.5 سم وسمك 5 مم) بين المجمع الشمسي والصفيحة الزجاجية وعمل كعزل حراري شفاف. كانت الإطارات العشرة المتبقية متطابقة مع بعضها البعض. في كل منها ، تم وضع مكثف صفيحة ألومنيوم 10x10 سم وسمك 0.5 مم ( 2 ب) تم طلاء المكثف بطبقة تفلون 1 ميكرومتر ، مما سمح للقطرات بالتصريف وليس المكثف على المكثف. كانت زوايا الاتصال والتقدم على طلاء مسعور 108.2 ° و 103.2 ° ، على التوالي ( 2c و 2 d ). التباطؤ بزاوية اتصال صغيرة (～ 5 °) جعل من السهل إزالة القطرات المكثفة من مقياس المليمتر تحت تأثير الجاذبية. لجمع المياه المحلاة بشكل فعال ، تم عمل شق بزاوية ميل ～ 5.7 ° في الجزء السفلي من الإطار ، والذي تم توصيله بالمخرج.

تم قياس الشفافية العالية (﹥ 95٪) للزجاج الهوائي والسليكا الهوائي ، بالإضافة إلى قدرة الامتصاص العالية (～ 93٪) للمجمع الشمسي ، باستخدام مقياس الطيف الضوئي UV-Vis-NIR ( 2e ).

الشيء الأكثر إثارة للاهتمام هو أن المناشف الورقية العادية التي يبلغ عرضها 10 سم وطولها 15 سم ، والتي تم توصيلها بالجزء الخلفي من كل مكثف ( 2f ) ، تم استخدامها كفتيل شعري . تخلق ألياف السليلوز في هذه المناشف العديد من المسام الدقيقة التي يبلغ قطرها 10 إلى 100 ميكرومتر ( 2 جرام و 2 ساعة ) ، والتي تخلق ضغطًا شعريًا وتوفر نقلًا سريعًا للماء.

كانت التكلفة الإجمالية للمواد المستخدمة لإنشاء التثبيت بأكمله حوالي 1.54 دولار. في الوقت نفسه ، تقع 70٪ من التكلفة على إطارات النايلون. إنها مجوفة جزئيًا ، ولكن إذا كنت تستخدم إطارات مجوفة تمامًا ، فستنخفض التكلفة.


صورة رقم 3

التقييم الأولي لخصائص التركيب المختبر (مخطط 3 أ)) في ظروف المختبر. ولدت الشمس الاصطناعية تدفق 1000 واط لكل م 2 .

من أجل تقييم مفصل للخصائص الحرارية ، تم استخدام 12 زوجًا مزدوجًا حراريًا في نفس الوقت ، وقياس استجابة درجة الحرارة في الوقت الحقيقي: 10 أزواج تتحكم في درجة حرارة المبخر / المكثف لكل مرحلة ( T 1 - T 10 ) ؛ سجل زوج واحد درجة حرارة المكثف المرحلة الأخيرة ( T b ) وزوج واحد آخر سجل درجة الحرارة المحيطة ( T atm ) ( 2a و 3a ). تمت معالجة البيانات التي تم جمعها عن فقدان درجة الحرارة والكتلة بواسطة الكمبيوتر. ديناميات درجة الحرارة من 10 خطوات لمدة 3 ساعات موضحة في3 ب .

نظرًا للمقاومة الحرارية العالية للهواء الهوائي وعزل الجدران الجانبية للخطوات ، وصلت درجة حرارة الخطوة الأولى حرفياً إلى 15 درجة مئوية في 15 دقيقة ( T 1 ) ، ثم وصلت إلى حالة مستقرة تبلغ 72 درجة مئوية. كما وصلت الخطوات المتبقية تدريجياً إلى مثل هذه الحالة المستقرة بعد 100 دقيقة من بداية التشعيع.

على الرغم من إدخال مكثف المرحلة الأخيرة في خزان المياه ، إلا أن درجة حرارته كانت لا تزال أعلى قليلاً من درجة الحرارة المحيطة ( T b～ 25 ° C) في حالة مستقرة بسبب المقاومة الحرارية من خلال صفائح رقيقة من الألومنيوم.

ارتفع معدل تغير الكتلة لجهاز 10 مراحل تدريجيًا وتم الحفاظ عليه عند مستوى ثابت ～ 0.89 جم / دقيقة بعد إنشاء حالة حرارية مستقرة.

تم وصف ديناميات مماثلة لسلوك الخطوات في مرحلة النمذجة ( 3 ج ) ، والتي تأخذ في الاعتبار تركيز البخار المنتشر وتعتمد على درجة الحرارة في كل مرحلة من مراحل الإعداد.

بدأ الماء المكثف يتدفق من مخرج المرحلة الأولى بعد حوالي 8 دقائق من تشغيل الشمس الاصطناعية. بعد ذلك حدث مع الخطوات اللاحقة.


شرح بدء تركيب TMSS.

عندما دخلت TMSS حالة ثابتة بعد 100 دقيقة ، كان هناك تدفق مستمر للمياه من جميع الثقوب العشرة.


شرح التثبيت في وضع مستقر.

كان إجمالي فقدان الوزن حوالي 150 جم ، وتم جمع حوالي 113 جم من الماء بعد 3 ساعات من التشغيل. تم تمثيل الماء الضائع في الغالب بواسطة قطرات بقيت على المكثف ، وتسرب البخار أثناء تشغيل التركيب. إذا طرحنا مساهمة التبخر في ظروف غير مضاءة ، فقد اتضح أن
معدل إنتاج البخار لـ TMSS من عشر مراحل في الوضع الثابت كان 5.78 لتر / م 2 في الساعة.

علاوة على ذلك ، لفهم آلية نقل الحرارة والكتلة بشكل أفضل داخل TMSS ، تم إجراء تحليل لدرجة الحرارة وتدفق البخار لكل مرحلة في حالة ثابتة ( 3d ). تم حساب متوسط ​​درجة حرارة كل مرحلة على مدار الساعة الأخيرة من القياس (أي من 120 دقيقة إلى 180 دقيقة من الاختبار).

أظهر قياس درجة الحرارة انخفاضًا خطيًا بين الخطوات بسبب نفس المقاومة الحرارية لكل منها. لتقييم مساهمة كل مرحلة ، تم حساب تركيز البخار المشبع على أساس درجة حرارة المبخر وتيار البخار.

أظهر تدفق البخار انخفاضًا أسيًا مع كل مرحلة لاحقة (3d) بسبب فقدان الحرارة على الجدار الجانبي والعلاقة غير الخطية بين درجة الحرارة وتركيز البخار. في المجموع ، قدمت الخطوات الثلاث الأولى أكبر مساهمة - حوالي 45 ٪ من إجمالي تدفق البخار. توضح هذه الملاحظة في الممارسة لماذا تكون إضافة عدد كبير من الخطوات ببساطة غير فعالة وغير منطقية.

لتوضيح أهمية إعادة تدوير المحتوى الحراري للتبخر ، تم إجراء تحليل مقارن لأداء جهاز من عشر مراحل مع مرحلة واحدة. كانت كفاءة نظام أحادي المرحلة فقط 81٪ ( 3 ) ، كما تنبأ به النموذج النظري (حوالي 83٪). كان الناتج المائي المقابل 1.21 لتر / م 2 في الساعة ، وهو أقل بخمس مرات تقريبًا من قدرة التركيب ذي العشر مراحل ( 3 ث ).

كما تم اختبار عزل الجدران الجانبية وأهميتها. في حالة عدم وجود العزل ، انخفضت الكفاءة إلى 286٪ ، بينما في وجود العزل يجب أن تصل إلى 326٪ ( 3 ).


الصورة رقم 4

يوضح الرسم البياني أعلاه مقارنة فعالية تثبيت TMSS الذي تم اختباره (المميز بعلامة النجمة) والمكافئات المطورة مسبقًا. كما نرى ، فإن مؤشرات التثبيت المطور تحطم جميع السجلات حرفيا.

كان المؤشر المهم التالي الذي فحصه الباحثون هو درجة تحلية النموذج الأولي TMSS باستخدام الماء بنسبة 3.5٪ من NaCl كمثال. بعد تحلية المياه ، تم تخفيض تمعدن المياه (0.0005٪ بالوزن) بأربع مرات من الحجم ( 5 أ ).


الصورة رقم 5

علاوة على ذلك ، فإن المعيار الدولي لمياه الشرب ، الذي وضعته منظمة الصحة العالمية ، هو 0.02٪ بالوزن.

جانب آخر مهم هو تراكم الأملاح ، والتي يمكن أن تتداخل مع التشغيل المستمر للتثبيت. لاختبار مقاومة النموذج الأولي لهذه المشكلة ، تم إجراء اختبار تم فيه إشعاع التثبيت بالضوء عند 1500 واط / م 2 لمدة 1.5 ساعة. بلغ إجمالي الإشعاع الشمسي للمختبر 5.25 كيلووات في الساعة لكل متر مربع ، وهو ما يتجاوز متوسط ​​الإشعاع الشمسي اليومي السنوي في الولايات المتحدة. محاكاة هذه الساعات 3.5 اليوم ، وبعد ذلك تم إيقاف الإشعاع لمحاكاة الليل. تؤدي مثل هذه الظروف إلى التراكم السريع للأملاح وتقليل وقت الانتشار. في 5 ب يظهر ديناميات التراكم ورفض الملح لاختبار 5.18 ساعة. بشكل عام ، أظهر المبخر قدرة عالية على إزالة الملح طوال الاختبار.

لوحظ تراكم الملح فقط في الزوايا العلوية ، والتي كانت لديها أعلى مقاومة للانتشار ، حيث كانت في أقصى مسافة من المحلول الملحي (تظهر ديناميكيات تراكم الملح في هذه الزوايا بخط أبيض متقطع عند 5 ب ).

أول ساعتين من الملح لم تتراكم ، حيث أن NaCl له قابلية انتشار عالية للذوبان في الماء. ولكن بعد ساعتين ، بدأ الملح في التبلور ، وبعد 3.5 ساعة ، تم تغطية حوالي 45 ٪ من المساحة في زوايا 4x4 سم بالملح. ومع ذلك ، بعد 15 ساعة من التشغيل العادي ، ينتشر الملح المتراكم تمامًا.

تم الحصول على جميع نتائج الاختبارات والملاحظات أعلاه في ظروف المختبر بطبيعة الحال ، لا يمكن التحكم في الظروف البيئية ، كما هو الحال في المختبر. لذلك ، تم إجراء اختبارات مماثلة ، ولكن بالفعل في الهواء الطلق (تم إجراء الاختبار في يوليو 2019).


الصورة رقم 6:

يقع النموذج الأولي على سطح حرم المعهد ( 6 أ و 6 ب ). لتقييم التغيرات في درجة الحرارة ، تم استخدام 12 من المزدوجات الحرارية ، واستخدم مقياس البيرانومتر لتقييم التغيرات في التدفق الشمسي الحادث. سجلت الكاميرا جميع التغييرات ، بما في ذلك كمية المياه التي تم جمعها في أسطوانة خاصة بحجم 100 مل.

بدأت تجربة الهواء الطلق الساعة 11:10 بالتوقيت المحلي وانتهت الساعة 16:00. ارتفعت درجة حرارة كل مرحلة بسرعة خلال الساعة الأولى ، عندما تجاوزت درجة حرارة المجمع الشمسي درجة الحرارة المحيطة بأكثر من 30 درجة مئوية ( 6 ثوانٍ ).


شرح التثبيت أثناء الاختبار في العراء.

بدأت المياه تتدفق من المرحلة الأولى بعد 20 دقيقة. اختلف التدفق الشمسي بشكل كبير من 200 إلى 800 واط م 2 بسبب السحب المتناثرة ( 6 د ) ، مما أدى إلى تقلبات في درجة حرارة المجمع الشمسي (6 ج ). نظرًا للغطاء السحابي ، لوحظ التقلب المتوقع تمامًا في درجة حرارة المجمع الشمسي من 50 إلى 65 درجة مئوية.

في الصور 6 هـ ، من الواضح بوضوح كمية الماء التي تم جمعها أثناء التجربة: 72 مل في 4.5 ساعات ، أي 2.6 لتر kW -1 للساعة الواحدة.

من المنطقي أن مثل هذا الجهاز الصغير لن يكون قادرًا ، نظرًا لتقلبات الطقس ، على تلبية معدل المياه اليومي للإنسان (حوالي 3.2 لتر). للقيام بذلك ، تحتاج إلى تجميع مجموعة من النماذج الأولية بمساحة 1 م 2 (10 لكل 10 قطع) ، والتي يمكنها جمع حوالي 10-20 لترًا من الماء يوميًا ، اعتمادًا على الظروف الجوية والموسم.

لمعرفة أكثر تفصيلا مع الفروق الدقيقة في الدراسة، أوصي بأن تنظر في تقرير العلماء و مواد إضافية لذلك.

الخاتمة


في هذا العمل ، وصف العلماء خصائص محطة تحلية المياه النموذجية باستخدام ضوء الشمس. في حين أن معظم التركيبات الحديثة تتطلب استثمارات مالية كبيرة أو ظروفًا معينة (طبيعية وبنية تحتية) ، فإن النموذج الأولي الذي تم إنشاؤه رخيص جدًا وفعال للغاية. وبلغت التكلفة الإجمالية للمواد 1.54 دولار فقط ، ومحصول الماء 5.7 لتر م 2 في الساعة.

يطلق العلماء على أساس إنشاءهم فهمًا لمبادئ النقل الحراري والكتل داخل الجهاز الذي يتم تطويره. بعد كل شيء ، إذا كنت تعرف ماذا وكيف يحدث مع مختلف المشاركين في العملية ، يمكنك تعديل سلوكهم.

تتزايد مشكلة المياه العذبة كل عام ، على الرغم من أن الكثيرين لا يلاحظونها ، لأنهم يعيشون في ظروف وصول إلى حد ما خالية من المتاعب إلى موارد المياه. ومع ذلك ، هناك مشكلة ولا يمكن تجاهلها. توضح هذه الدراسة مدى فعالية الأجهزة البسيطة والرخيصة التي تنفذ المبادئ الأساسية للعلوم الطبيعية. كل عبقري بسيط. تبدو هذه العبارة في كثير من الأحيان كافية ، على الرغم من أنها تستخدم في بعض الأحيان لأغراض أخرى ، ولكن في حالة النموذج الأولي الذي درسناه اليوم ، فهي مناسبة تمامًا.

الجمعة خارج القمة:

, . , , :)


شكرا لكم على اهتمامكم ، ابقوا فضوليين وأتمنى لكم عطلة نهاية أسبوع رائعة يا رفاق! :)

القليل من الدعاية :)


أشكركم على البقاء معنا. هل تحب مقالاتنا؟ هل تريد رؤية مواد أكثر إثارة للاهتمام؟ ادعمنا عن طريق تقديم طلب أو التوصية لأصدقائك VPS القائم على السحابة للمطورين من $ 4.99 ، وهو نظير فريد من نوعه لخوادم مستوى الدخول التي اخترعناها لك: الحقيقة الكاملة عن VPS (KVM) E5-2697 v3 (6 نوى) 10GB DDR4 480GB SSD 1Gbps من $ 19 أو كيفية تقسيم الخادم؟ (تتوفر الخيارات مع RAID1 و RAID10 ، حتى 24 مركزًا و 40 جيجابايت DDR4).

Dell R730xd أرخص مرتين في مركز بيانات Equinix Tier IV في أمستردام؟ فقط لدينا 2 x Intel TetraDeca-Core Xeon 2x E5-2697v3 2.6GHz 14C 64GB DDR4 4x960GB SSD 1Gbps 100 TV من 199 دولارًا في هولندا!Dell R420 - 2x E5-2430 2.2 جيجا هرتز 6C 128 جيجا بايت DDR3 2x960GB SSD 1Gbps 100TB - من 99 دولار! اقرأ عن كيفية بناء مبنى البنية التحتية الفئة c باستخدام خوادم Dell R730xd E5-2650 v4 بتكلفة 9000 يورو مقابل سنت واحد؟

More articles:


All Articles