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Unser Planet ist in vielerlei Hinsicht einzigartig, insbesondere im Vergleich zu seinen Nachbarn im Sonnensystem. Der größte Teil der Erdoberfläche, etwa 70%, ist von Ozeanen, Meeren, Flüssen und Seen besetzt. Allerdings ist nur ein kleiner Teil dieser Wasserreserven frisch. Der Löwenanteil besteht aus Meer- und Meerwasser, das nur getrunken werden kann, wenn Sie dehydriert werden möchten, Probleme mit Ihren Nieren haben und die Anweisungen für einen Lufterfrischer im „Raum der Gedanken“ gerne noch einmal lesen. Mit anderen Worten, Salzwasser aus seiner direkten Verwendung ist mehr schädlich als nützlich.

Heute werden wir mit Ihnen eine Studie treffen, in der eine Gruppe von Wissenschaftlern des Massachusetts Institute of Technology (USA) ein Gerät entwickelt hat, mit dem Wasser ohne menschliche Beteiligung mit Sonnenenergie entsalzt werden kann. Was zeichnet die Erfindung aus, wie funktioniert sie und wie effektiv ist sie? Dies erfahren wir aus dem Bericht der Forschungsgruppe. Gehen.

Studienbasis


Trotz der riesigen Wasserreserven des Planeten leidet fast ein Drittel der Weltbevölkerung unter einem Mangel an Trinkwasser, da nur ein Bruchteil davon für den Verbrauch geeignet ist. Die Verwendung von Meerwasser als Frischwasserquelle ist die logischste und relativ einfach zu implementierende Methode zur Lösung dieses globalen Problems.

Wie die Wissenschaftler selbst sagen, arbeiten moderne Entsalzungsanlagen recht effizient, weisen jedoch eine Reihe sehr banaler Mängel auf. Eine davon sind die hohen Kosten und die Notwendigkeit einer entwickelten Infrastruktur, die die Arbeit eines derart komplexen Mechanismus unterstützen kann.

Passive Entsalzungssysteme, die Sonnenenergie nutzen, sind ebenfalls sehr effektiv. Die Kosten für das von ihnen produzierte Frischwasser sind jedoch recht hoch, ganz zu schweigen von der geringen Effizienz der Umwandlung von Sonnenenergie in Frischwasser.

In jüngster Zeit wurde der Schwerpunkt der Entwicklung auf die Schaffung effizienterer passiver Systeme gelegt. Im Rahmen solcher Studien konnten Systeme geschaffen werden, die auf der Lokalisierung von Sonnenwärme basieren. Die Umwandlungseffizienz von Sonnenstrahlung in Dampf liegt jedoch unter 100%, wenn die Verdampfungsenthalpie * in der Umwelt verloren geht.
Verdunstungsenthalpie * - die Wärmemenge, die erforderlich ist, um eine flüssige Substanz in eine gasförmige umzuwandeln.
Wissenschaftler glauben, dass der Schlüssel zur Steigerung der Effizienz von Entsalzungssystemen in der Sammlung und Wiederverwendung der Verdampfungsenthalpie liegen kann. Diese Idee wurde bereits in großen Destillationsanlagen umgesetzt. Bei kleinen Destillationsanlagen treten jedoch gewisse technologische Schwierigkeiten auf.

Frühere Studien haben bereits kompakte Lokalisierungssysteme für Sonnenwärme gezeigt, die die Verdampfungsenthalpie wiederverwendeten, um Elektrizität zu erzeugen, Meerwasser in Dampf umzuwandeln oder beides. Es gibt jedoch eine Theorie, dass die Wirksamkeit solcher Mechanismen viel höher sein kann als jetzt.

Die Autoren der Arbeit, die wir heute betrachten, geben an, dass die grundlegenden Einschränkungen der Gesamtproduktivität und die entsprechenden Entwurfsstrategien für Entsalzungsanlagen nicht gut untersucht wurden. Aus diesem Grund wissen wir nicht, wie genau es möglich ist, präzise kompakte und kostengünstige Entsalzungssysteme in der Produktion herzustellen und zu verbessern.

Um dieses Rätsel zu lösen, führten die Wissenschaftler eine Reihe von Analysen durch, um eine grundlegende Vorstellung vom Wärme- und Stoffaustausch im Gerät zu erhalten. Dieses Wissen kann erheblich zur Optimierung des zu erstellenden Entsalzungsgeräts beitragen, das effizienter arbeitet.

Die Wissenschaftler erstellten auch einen Prototyp eines zehnstufigen TMSS ( thermisch lokalisierte mehrstufige Solarstille)) ohne Salzansammlung unter Verwendung kostengünstiger Materialien und zeigte einen Rekordwirkungsgrad bei der Umwandlung von Sonnenstrahlung in Dampf (385%) mit einer Produktivität von 5,78 l / m 2 pro Stunde.

Forschungsergebnisse



Bild 1: TMSS-Prototyp-Entwurfsdiagramm.

Die erste Stufe des Prototyps, auf die Sonnenlicht fällt, besteht aus einer Schicht aus optisch transparenter Kieselgel- Isolierung (SiO 2 , Siliziumdioxid), einem Solarkollektor, einem Kapillardocht * und einem Kondensator. Alle diese Schichten befinden sich entlang der Richtung der Sonnenstrahlung ( 1a ).
Kapillarität * - der Effekt des Anhebens oder Absenkens der Flüssigkeit durch schmale Röhren, Kanäle oder poröse Körper (Kapillardocht - vom Docht in einer Petroleumlampe).
Jeder der folgenden Schritte besteht aus einem Kapillardocht und einem durch Luft getrennten Kondensator ( 1b ). Der Kondensator der letzten Stufe befindet sich in der Sole (hochkonzentrierte Sole), um seine Temperatur nahe an der Umgebung zu halten, was in jeder Stufe einen großen Dampfdruckgradienten liefert.

Der Sonnenkollektor zwischen der Siliziumdioxidschicht und dem ersten Kapillardocht wandelt Sonnenenergie in Wärme um. Die Aerogelschicht aus Siliciumdioxid unterdrückt den Wärmeverlust des Sonnenkollektors aufgrund von Leitfähigkeit, Konvektion und Strahlung aufgrund seiner extrem niedrigen Wärmeleitfähigkeit und hohen Opazität im Infrarotbereich.

Die Wärmeenergie wird vom Kollektor auf einen an der Rückseite angebrachten Kapillardocht übertragen, wo die Sole kapillar aufsteigt und aufgrund erhöhter Temperatur verdampft. Dampf strömt durch den Luftspalt zwischen Verdampfer und Kondensator und setzt durch Kondensation Wärmeenergie frei. In jeder Stufe wird kondensiertes reines Wasser gesammelt, während die freigesetzte Wärmeenergie übertragen wird, um in der nächsten Stufe mit der Verdampfung zu beginnen und die Rezirkulation der Enthalpie zu realisieren.

Die TMSS-Architektur bietet dank drei Hauptmerkmalen, die den Wärme- und Stoffaustausch optimieren, eine Hochleistungsentsalzung.

Zunächst wird die Verdampfungsenthalpie durch eine mehrstufige Konfiguration zurückgeführt, bei der die in der vorherigen Stufe erzeugte latente Wärme in der nächsten Stufe zur Aktivierung der Verdampfung verwendet wird.

Zweitens teilt die TMSS-Architektur im Gegensatz zu herkömmlichen Ansätzen zur Lokalisierung von Sonnenwärme, deren Leistung von wärmeisolierenden absorbierenden Materialien abhängt, die die Absorption von Sonnenenergie und die Wasserverdampfung an einer Grenzfläche ermöglichen, diese Funktionen: Die Absorption von Sonnenenergie erfolgt auf der Vorderseite während sich die Grenzflächenerwärmung und die entstehenden Dämpfe auf der anderen Seite der Bühne befinden.

Diese Konstruktion ermöglicht die Verwendung kostengünstiger Materialien bei der Entwicklung, da kein Sonnenkollektor mit feuchtigkeitsabsorbierenden Eigenschaften oder spezielle Kapillardochte mit einem bestimmten Grad an Sonnenabsorption erforderlich sind.

Drittens können vertikal angeordnete Installationsschritte mit einstellbaren Neigungswinkeln störende Wärmeverluste aufgrund der kleinen Kontaktfläche zwischen dem Dünnschichtverdampfer und der Massensole ( 1a ) erheblich reduzieren . Darüber hinaus ermöglicht diese Architektur, dass die Installation an verschiedenen Positionen der Sonne arbeitet, was auf geografische oder saisonale Veränderungen zurückzuführen ist.

Die Forscher stellen fest, dass zur Erzielung der besten Leistung viele Entwurfsparameter optimiert werden sollten, einschließlich der Breite des Geräts ( a) die Dicke des Luftspalts ( b ) zwischen jeder Stufe der Vorrichtung und die Gesamtzahl der Stufen ( n ). Für diesen Prototyp wurde eine Stufenhöhe von 10 cm gewählt, da diese ungefähr der Länge des Kapillardocht entspricht. Die Wahl von b und n wurde unter Berücksichtigung des Wärme- und Stoffübergangs in jeder Stufe bestimmt.

Zum Beispiel kann das Verringern von b den Dampfübertragungswiderstand verringern, aber den Leitfähigkeitsverlust durch den Spalt erhöhen. Dieser Leitfähigkeitsverlust in dieser Stufe kann in der nächsten Stufe wiederverwendet werden, um die Verdampfung zu beschleunigen. Er verringert jedoch die Dampfbildung in der vorherigen Hochtemperaturstufe, wodurch die Gesamteffizienz der Umwandlung von Sonnenstrahlung in Dampf verringert wird.

Wenn Sie die Anzahl der Schritte erhöhen (n ) Theoretisch steigt der Wirkungsgrad, aber dieser „Bonus“ wird geringer, wenn die Anzahl der Stufen kritisch ist und der Wirkungsgrad aufgrund des unvermeidlichen Wärmeverlusts von den Seitenwänden der Stufen zu sinken beginnt.

Um die Werte von a , b und n zu bestimmen , haben Wissenschaftler ein theoretisches Modell erstellt.

Das Modell zeigte, dass für eine solche Vorrichtung (10 cm hoch) der Luftspalt ( b ) 2,5 mm betragen sollte, was dem Spitzenwirkungsgrad (650%) der Umwandlung von Sonnenstrahlung in Dampf entspricht.

Wissen, dass a = 10 cm und b= 2,5 mm können Sie den optimalen Wert für die Anzahl der Schritte einstellen. Es wurde festgestellt, dass der Wirkungsgrad der Anlage geringfügig ansteigt, wenn die Anzahl der Schritte ( n ) 20 Stück überschreitet (Wirkungsgrad von etwa 600%).

Wissenschaftler entschieden sich für einen Luftspalt von nicht 2,5, sondern 5 mm. So können Sie sicher sein, dass der Spalt größer als die typische Tröpfchengröße am Kondensator ist, dann berührt das Kondensat den Verdampfer nicht und kann gesammelt werden.

Die Anzahl der Schritte betrug 10, um zu demonstrieren, dass selbst ein so kleines Gerät effizient arbeiten kann.

Angesichts der ausgewählten Parameter ( a = 10 cm, b = 5 mm und n = 10) schlugen die Wissenschaftler vor, dass der Wirkungsgrad etwa 417% betragen wird.

Vergessen Sie nicht die Seitenwände der Stufen, da ein Wärmeverlust aufgrund einer Erhöhung ihrer Anzahl die Effizienz des Geräts verringern kann. Daher wurden an den Seiten Isolatorschichten mit einer Dicke von 1,27 cm hinzugefügt.

Das theoretische Modell zeigt auch eine Abnahme des Wirkungsgrads, wenn der Luftspalt auf 100 mm (von 417% auf 300%) und auf 1,5 cm (von 417% auf weniger als 250%) ansteigt.


Bild Nr. 2

Das Simulationsergebnis war der in Abbildung 2a gezeigte TMSS-Prototyp. Dieses zehnstufige Gerät besteht aus elf Nylonrahmen (Nylon PA12), die im 3D-Druck hergestellt wurden. Ein handelsüblicher 10x10 cm Solarkollektor (B-SX / TL / ZZ-1.88) wurde auf der Rückseite des ersten Rahmens installiert. Es gab auch eine 10 × 10 cm große Glasplatte mit einer Dicke von 1 mm mit einer Antireflexionsbeschichtung auf der Vorderseite, um den Kollektor ( 2a ) zu schützen . Ein monolithisches Silica-Aerogel (9,5 × 9,5 cm und 5 mm dick) wurde zwischen den Sonnenkollektor und die Glasplatte gelegt und diente als transparente Wärmeisolierung. Die restlichen 10 Bilder waren miteinander identisch. In jedes von ihnen wurde ein Kondensator aus 10 × 10 cm Aluminiumplatte und 0,5 mm Dicke eingebracht ( 2b) Der Kondensator wurde mit einer 1 & mgr; m Teflonschicht beschichtet, wodurch die Tröpfchen abfließen und nicht auf dem Kondensator verweilen konnten. Die Kontakt- und Vorschubwinkel auf der hydrophoben Beschichtung betrugen 108,2 ° bzw. 103,2 ° ( 2c und 2d ). Die Hysterese mit einem kleinen Kontaktwinkel (～ 5 °) machte es leicht, kondensierte Tröpfchen im Millimeterbereich unter Einwirkung der Schwerkraft zu entfernen. Um entsalztes Wasser effektiv zu sammeln, wurde im unteren Teil des Rahmens, der mit dem Auslass verbunden war, ein Schlitz mit einem Neigungswinkel von 7 5,7 ° hergestellt.

Die hohe Transparenz (﹥ 95%) von Glas- und Silica-Aerogel sowie das hohe Absorptionsvermögen (～ 93%) des Sonnenkollektors wurden mit einem UV-Vis-NIR-Spektrophotometer ( 2e ) gemessen .

Das Interessanteste ist, dass gewöhnliche Papiertücher mit einer Breite von 10 cm und einer Länge von 15 cm, die an der Rückseite jedes Kondensators ( 2f ) angebracht waren, als Kapillardocht verwendet wurden . Die Zellulosefasern dieser Handtücher erzeugen zahlreiche Mikroporen mit Durchmessern im Bereich von 10 bis 100 Mikrometer (2 g und 2 h ), die Kapillardruck erzeugen und einen schnellen Wassertransport ermöglichen.

Die Gesamtkosten für die Erstellung der gesamten Installation betrugen etwa 1,54 US-Dollar. Gleichzeitig entfallen 70% der Kosten auf Nylonrahmen. Sie sind teilweise hohl, aber wenn Sie vollständig hohle Rahmen verwenden, sinken die Kosten.


Bild Nr. 3

Erste Bewertung der Eigenschaften der getesteten Anlage (Schema 3a) wurde unter Laborbedingungen durchgeführt. Die künstliche Sonne erzeugte einen Durchfluss von 1000 Watt pro m 2 .

Für eine detaillierte Bewertung der thermischen Eigenschaften wurden gleichzeitig 12 Thermoelemente verwendet, die das Temperaturverhalten in Echtzeit maßen: 10 Paare kontrollierten die Temperatur des Verdampfers / Kondensators jeder Stufe ( T 1 - T 10 ); 1 Paar zeichnete die Temperatur des Kondensators der letzten Stufe ( T b ) auf und 1 weiteres Paar zeichnete die Umgebungstemperatur ( T atm ) auf ( 2a und 3a ). Die über den Temperatur- und Massenverlust gesammelten Daten wurden von einem Computer verarbeitet. Die Temperaturdynamik von 10 Schritten für 3 Stunden ist in gezeigt3b .

Aufgrund des hohen Wärmewiderstands des Aerogels und der Isolierung der Seitenwände der Stufen erreichte die Temperatur der ersten Stufe buchstäblich 15 ° C in 15 Minuten ( T 1 ) und erreichte dann einen stabilen Zustand von 72 ° C. Die verbleibenden Schritte erreichten auch allmählich einen solchen stabilen Zustand 100 Minuten nach Beginn der Bestrahlung.

Obwohl der Kondensator der letzten Stufe in den Wassertank eingesetzt wurde, war seine Temperatur aufgrund des Wärmewiderstands durch ein dünnes Aluminiumblech in einem stabilen Zustand immer noch geringfügig höher als die Umgebungstemperatur ( T b ≤ 25 ° C).

Die Massenänderungsrate für eine 10-stufige Vorrichtung stieg allmählich an und wurde nach Herstellung eines thermisch stabilen Zustands auf einem konstanten Niveau von ≤ 0,89 g / min gehalten.

Eine ähnliche Dynamik des Verhaltens der Schritte wurde in der Modellierungsphase ( 3c ) beschrieben, in der die temperaturabhängige Dampfkonzentration und -diffusion in jeder Phase des Aufbaus berücksichtigt werden.

Etwa 8 Minuten nach dem Einschalten der künstlichen Sonne begann Kondenswasser aus dem Auslass der ersten Stufe zu fließen. Es folgte mit den folgenden Schritten.


Demonstration des Starts der Installation des TMSS.

Als das TMSS nach 100 Minuten in den stationären Zustand überging, floss kontinuierlich Wasser aus allen zehn Löchern.


Demonstration der Installation im stabilen Modus.

Der Gesamtgewichtsverlust betrug etwa 150 g, und nach 3 Betriebsstunden wurden etwa 113 g Wasser gesammelt. Das verlorene Wasser wurde hauptsächlich durch Tröpfchen dargestellt, die auf dem Kondensator verblieben waren, und durch Dampfaustritt während des Betriebs der Anlage. Wenn wir den Verdunstungsbeitrag unter unbeleuchteten Bedingungen abziehen, stellt sich heraus, dass
die Dampferzeugungsrate des zehnstufigen TMSS im stationären Modus 5,78 l / m 2 pro Stunde betrug .

Um den Mechanismus des Wärme- und Stoffübergangs innerhalb des TMSS besser zu verstehen, wurde eine Analyse der Temperatur und des Dampfstroms jeder Stufe in einem stationären Zustand ( 3d ) durchgeführt . Die Temperatur jeder Stufe wurde über die letzte Messstunde gemittelt (d. H. Von 120 Minuten bis 180 Minuten des Tests).

Die Temperaturmessung zeigte einen linearen Abfall zwischen den Schritten aufgrund des gleichen Wärmewiderstands von jedem von ihnen. Um den Beitrag jeder Stufe zu bewerten, wurde die Konzentration an gesättigtem Dampf basierend auf der Temperatur des Verdampfers und des Dampfstroms berechnet.

Der Dampfstrom zeigte mit jeder nachfolgenden Stufe (3d) eine exponentielle Abnahme aufgrund des Wärmeverlusts an der Seitenwand und der nichtlinearen Beziehung zwischen Temperatur und Dampfkonzentration. Insgesamt haben die ersten drei Schritte den größten Beitrag geleistet - etwa 45% des gesamten Dampfstroms. Diese Beobachtung in der Praxis zeigt, warum das Hinzufügen einer großen Anzahl von Schritten einfach ineffizient und irrational ist.

Um die Bedeutung der Rezirkulation der Verdampfungsenthalpie klar zu demonstrieren, wurde eine vergleichende Analyse der Leistung einer zehnstufigen Vorrichtung mit einer einstufigen Vorrichtung durchgeführt. Der Wirkungsgrad eines einstufigen Systems betrug nur 81% ( 3 ), wie vom theoretischen Modell vorhergesagt (ca. 83%). Die entsprechende Wasserleistung betrug 1,21 l / m 2 pro Stunde, was etwa dem Fünffachen der Kapazität einer zehnstufigen Anlage ( 3 s ) entspricht.

Die Isolierung der Seitenwände und ihre Bedeutung wurden ebenfalls getestet. In Abwesenheit einer Isolierung sank der Wirkungsgrad auf 286%, während er in Gegenwart einer Isolierung 326% ( 3 ) erreichen sollte.


Bild Nr. 4

Die obige Grafik zeigt einen Vergleich der Wirksamkeit der getesteten TMSS-Installation (mit einem Sternchen gekennzeichnet) und zuvor entwickelter Äquivalente. Wie wir sehen können, brechen die Indikatoren der entwickelten Installation buchstäblich alle Rekorde.

Der nächste wichtige Indikator, den die Forscher überprüften, war der Entsalzungsgrad des TMSS-Prototyps am Beispiel von Wasser mit einem NaCl-Gehalt von 3,5%. Nach der Entsalzung wurde die Mineralisierung von Wasser (0,0005 Gew .-%) um vier Größenordnungen reduziert ( 5a ).


Bild Nr. 5

Darüber hinaus beträgt der von der Weltgesundheitsorganisation festgelegte internationale Standard für Trinkwasser 0,02 Gew .-%.

Ein weiterer wichtiger Aspekt ist die Ansammlung von Salzen, die den Dauerbetrieb der Anlage beeinträchtigen können. Um die Beständigkeit des Prototyps gegen dieses Problem zu testen, wurde ein Test durchgeführt, bei dem die Anlage 1,5 Stunden lang mit Licht bei 1500 W / m 2 bestrahlt wurde . Die gesamte Sonneneinstrahlung im Labor betrug 5,25 kWh pro m 2 , was die durchschnittliche jährliche Sonneneinstrahlung in den USA übersteigt. Diese 3,5 Stunden simulierten den Tag, wonach die Strahlung ausgeschaltet wurde, um die Nacht zu simulieren. Solche Bedingungen führen zu einer schnellen Anreicherung von Salzen und einer Verringerung der Diffusionszeit. In 5b ist die Dynamik der Akkumulation und Salzabweisung für einen 5,18-stündigen Test dargestellt. Im Allgemeinen zeigte der Verdampfer eine hohe Fähigkeit, Salz während des Tests zu entfernen.

Eine Salzansammlung wurde nur in den beiden oberen Ecken beobachtet, die den größten Diffusionswiderstand aufwiesen, da sie sich am weitesten von der Sole entfernt befanden (die Dynamik der Salzansammlung in diesen Ecken ist durch eine weiße gestrichelte Linie bei 5b dargestellt ).

Die ersten zwei Stunden Salz sammelten sich nicht an, da NaCl eine hohe Diffusionslöslichkeit in Wasser aufweist. Aber nach 2 Stunden begann das Salz zu kristallisieren und nach 3,5 Stunden waren ungefähr 45% der Fläche in 4 × 4 cm Ecken mit Salz bedeckt. Nach 15 Stunden normalem Betrieb diffundiert das angesammelte Salz jedoch vollständig.

Alle obigen Ergebnisse von Tests und Beobachtungen wurden unter Laborbedingungen erhalten. Natürlich können die Umgebungsbedingungen nicht wie in einem Labor kontrolliert werden. Daher wurden ähnliche Tests durchgeführt, jedoch bereits im Freien (der Test wurde im Juli 2019 durchgeführt).


Bild Nr. 6

Der Prototyp befand sich auf dem Dach des Institutsgeländes ( 6a und 6b ). Zur Beurteilung von Temperaturänderungen wurden 12 Thermoelemente verwendet, und ein Pyranometer wurde zur Beurteilung von Änderungen des einfallenden Sonnenflusses verwendet. Die Kamera zeichnete alle Änderungen auf, einschließlich der Wassermenge, die in einem speziellen Zylinder mit einem Volumen von 100 ml gesammelt wurde.

Das Open-Air-Experiment begann um 11:10 Uhr Ortszeit und endete um 16:00 Uhr. Die Temperatur jeder Stufe stieg während der ersten Stunde schnell an, als die Temperatur des Sonnenkollektors die Umgebungstemperatur um mehr als 30 ° C ( 6 s ) überschritt .


Demonstration der Installation während des Tests im Freien.

Nach 20 Minuten begann Wasser aus der ersten Stufe zu fließen. Der Sonnenfluss variierte aufgrund von Streuwolken ( 6d ) erheblich von 200 bis 800 W m 2 , was zu Temperaturschwankungen des Sonnenkollektors ( 6c ) führte. Aufgrund der Wolkendecke wurde die durchaus zu erwartende Temperaturschwankung des Sonnenkollektors von 50 auf 65 ° C beobachtet. In den Bildern 6e ist deutlich zu sehen, wie viel Wasser während des Experiments gesammelt wurde: 72 ml in 4,5 Stunden, d.h. 2,6 l kW -1 pro Stunde.



Es ist logisch, dass ein so kleines Gerät angesichts der Variabilität des Wetters nicht in der Lage ist, die tägliche Wassermenge für den Menschen (ca. 3,2 l) zu decken. Dazu müssen Sie eine Reihe von Prototypen mit einer Fläche von 1 m 2 (10 pro 10 Stück) zusammenbauen, die je nach Wetterbedingungen und Jahreszeit etwa 10 bis 20 Liter Wasser pro Tag sammeln können.

Um die Nuancen der Studie genauer kennenzulernen, empfehle ich Ihnen, den Bericht von Wissenschaftlern und zusätzliche Materialien zu lesen.

Epilog


In dieser Arbeit beschrieben Wissenschaftler die Eigenschaften ihrer Prototyp-Entsalzungsanlage unter Verwendung von Sonnenlicht. Während die meisten modernen Installationen entweder große finanzielle Investitionen oder bestimmte Bedingungen (sowohl natürliche als auch infrastrukturelle) erfordern, ist der erstellte Prototyp sehr billig und sehr effektiv. Die Gesamtkosten für Materialien betrugen nur 1,54 Dollar und die Wasserausbeute 5,7 l m2 pro Stunde.

Wissenschaftler nennen die Grundlage ihrer Entstehung ein Verständnis der Prinzipien des Wärme- und Stoffübergangs innerhalb des zu entwickelnden Geräts. Wenn Sie wissen, was und wie mit den verschiedenen Teilnehmern des Prozesses geschieht, können Sie ihr Verhalten anpassen.

Das Problem des Süßwassers wird von Jahr zu Jahr größer, obwohl viele es nicht bemerken, weil sie unter Bedingungen leben, in denen der Zugang zu Wasserressourcen ziemlich problemlos ist. Es gibt jedoch ein Problem und kann nicht ignoriert werden. Diese Studie zeigt, wie effektiv einfache und kostengünstige Geräte sein können, die die Grundprinzipien der Naturwissenschaften umsetzen. Alles Geniale ist einfach. Dieser Satz klingt oft genug, obwohl er manchmal für andere Zwecke verwendet wird, aber im Fall des Prototyps, den wir heute untersucht haben, passt er perfekt.

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