دوشنبه ۰۷ خرداد ۱۴۰۳
۱۳:۵۵ - ۱۰ مهر ۱۴۰۲ کد خبر: ۱۴۰۲۰۷۰۷۲۸
اختراعات و پژوهش های علمی

آب‌شیرین‌کن خورشیدی ساخته شد

آب شیرین کن,دستگاه آب‌شیرین‌کن خورشیدی با هزینه کمتر از آب لوله‌کشی
دستگاه آب‌شیرین‌کن خورشیدی ببا همکاری مهندسان آمریکایی و پژوهشگران چینی ساخته شد.

مهندسان دانشگاه «ام‌آی‌تی» و پژوهشگران چینی، دستگاه آب‌شیرین‌کن جدیدی را طراحی کرده‌اند که با انرژی خورشیدی کار می‌کند و مشکلات انسداد ناشی از رسوب نمک را ندارد.

به گزارش ایسنا به نقل از ام‌آی‌تی نیوز، مهندسان دانشگاه «ام‌آی‌تی» (MIT) و چین قصد دارند با استفاده از یک دستگاه که با الهام از اقیانوس ساخته شده است و از خورشید انرژی می‌گیرد، آب دریا را به آب آشامیدنی تبدیل کنند. این گروه پژوهشی، یک سیستم جدید نمک‌زدایی خورشیدی را طراحی کرده‌اند که آب شور را جذب می‌کند و نور طبیعی خورشید را برای گرم کردن آن به کار می‌برد.

پیکربندی دستگاه به آب امکان می‌دهد تا در گرداب‌های چرخان به گردش درآید. این گردش همراه با گرمای خورشید، آب را به سمت تبخیر شدن هدایت می‌کند و نمک را به جا می‌گذارد. بخار آب حاصل را می‌توان متراکم کرد و به عنوان آب خالص و آشامیدنی به کار برد. در این میان، نمک باقی‌مانده به جای انباشته شدن و ایجاد گرفتگی در سیستم، به گردش درون و بیرون دستگاه ادامه می‌دهد.

این سیستم جدید نسبت به سایر سیستم های نمک زدایی خورشیدی که در حال حاضر آزمایش میشوند، میزان تولید آب و دفع نمک بالاتری دارد.

محققان تخمین می زنند که اگر این سیستم به اندازه یک چمدان کوچک باشد، می تواند حدود چهار تا شش لیتر آب آشامیدنی را در هر ساعت تولید کند و چندین سال پیش از نیاز پیدا کردن به قطعات جایگزین دوام بیاورد. در این مقیاس و عملکرد، سیستم می تواند آب آشامیدنی را با قیمت ارزان تر نسبت به آب لوله کشی تولید کند. «لنان ژانگ» (Lenan Zhang) دانشمند آزمایشگاه پژوهشی دستگاه ها در دانشگاه ام آی تی گفت: با اجرا شدن این طرح، برای نخستین بار امکان دارد آبی که توسط نور خورشید تولید می شود، حتی ارزان تر از آب لوله کشی باشد.

پیش‌بینی گروه پژوهشی این است که یک دستگاه بزرگ‌تر می‌تواند آب آشامیدنی کافی را برای تامین کردن نیازهای روزانه یک خانواده کوچک تولید کند. همچنین، این سیستم می‌تواند آب آشامیدنی مورد نیاز را برای جوامع ساحلی تامین کند که آب دریا به راحتی برای آنها قابل دسترسی است.

یک همرفت قوی

طراحی جدید این گروه، طراحی پیشین آنها را بهبود می‌بخشد که مفهومی متشکل از چندین مرحله بود. هر مرحله شامل یک «تبخیرکننده» یا «اِواپراتور»(Evaporator) و یک «چگالنده» یا «کندانسور»(Condenseur) بود که از گرمای خورشید برای جداسازی غیرفعال نمک از آب ورودی استفاده می‌کرد.

این طرح که روی سقف یکی از ساختمان‌های ام‌آی‌تی آزمایش شد، به طور موثر انرژی خورشید را به آب تبخیرشده تبدیل کرد و سپس آن را به صورت آب آشامیدنی تحویل داد اما نمک باقی‌مانده به سرعت به صورت بلورهایی جمع شد که پس از چند روز سیستم را مسدود کردند. در یک محیط واقعی، کاربر باید مراحل را به طور دائم تکرار کند که هزینه کلی سیستم را به طور قابل توجهی افزایش می‌دهد.

دانشمندان در تلاش بعدی، طرح جدیدی را با پیکربندی چندمرحله‌ای مشابه ارائه دادند. این بار یک ویژگی اضافه شد که به گردش آب ورودی و نمک باقی‌مانده کمک می‌کرد.

اگرچه این طراحی مانع از نشستن و تجمع نمک روی دستگاه می‌شد اما آب را با سرعت نسبتا پایینی نمک‌زدایی می‌کرد.

گروه معتقدند در جدیدترین تلاش خود، به طرحی رسیده‌اند که هم به تولید آب بالا و هم به دفع نمک بالا می‌رسد. این بدان معناست که سیستم جدید می‌تواند آب آشامیدنی را به سرعت و با اطمینان برای مدت طولانی تولید کند. کلید طراحی این سیستم، ترکیبی از دو مفهوم پیشین است؛ یعنی یک سیستم چندمرحله‌ای از اواپراتورها و کندانسورها که برای تقویت گردش آب و نمک در هر مرحله پیکربندی شده‌اند.

«ژنیوان یو»(Zhenyuan Xu)، پژوهشگر «دانشگاه جیائو تونگ شانگهای»(SJTU) و از پژوهشگران این پروژه گفت: ما اکنون یک همرفت قوی‌تر را معرفی می‌کنیم که شبیه چیزی است که مشابه همتایان خود در اقیانوس با مقیاس‌های کیلومتری است.

گردش‌های کوچکی که در سیستم جدید ایجاد می‌شوند، شبیه به همرفت «ترموهالین»(Thermohaline) در اقیانوس هستند. ترموهالین، پدیده‌ای است که حرکت آب را در سراسر جهان براساس تفاوت دمای دریا(ترمو) و شوری(هالین) هدایت می‌کند.

ژانگ توضیح داد: وقتی آب دریا در معرض هوا قرار می‌گیرد، نور خورشید آب را به سمت تبخیر شدن هدایت می‌کند. هنگامی که آب از سطح خارج می‌شود، نمک باقی می‌ماند و هرچه غلظت نمک بیشتر باشد، مایع متراکم‌تر می‌شود و آب سنگین‌تر می‌خواهد به سمت پایین جریان یابد. با تقلید کردن از این پدیده به عرض یک کیلومتر در یک جعبه کوچک می‌توانیم از این ویژگی برای رد کردن نمک استفاده کنیم.

جذب گرمای خورشید

قلب طراحی جدید این تیم، مرحله‌ای است که در آن مواد تیره‌ای روی یک جعبه کوچک قرار گرفته‌اند و گرمای خورشید را به خوبی جذب می‌کنند. قسمت داخلی جعبه به دو بخش بالا و پایین تقسیم شده است. آب می‌تواند از نیمه بالایی جریان یابد که در آن سقف با یک لایه اواپراتور پوشانده شده تا از گرمای خورشید برای گرم کردن و تبخیر کردن هر آبی که در تماس مستقیم است، استفاده کند. سپس، بخار آب به نیمه پایین جعبه هدایت می‌شود که در آن یک لایه متراکم‌کننده بخار را به مایع قابل آشامیدن بدون نمک تبدیل می‌کند. پژوهشگران کل جعبه را در یک ظرف بزرگ‌تر و خالی قرار دادند. سپس، یک لوله را از نیمه بالایی جعبه به پایین وصل کردند و ظرف را در آب شور شناور کردند.

در این پیکربندی، آب به طور طبیعی می‌تواند از طریق لوله به سمت بالا و داخل جعبه فشار بیاورد که در آنجا شیب جعبه همراه با انرژی حرارتی خورشید باعث می‌شود تا آب در حین عبور از آن بچرخد. گرداب‌های کوچک کمک می‌کنند تا آب با لایه بالایی تماس پیدا کند و در عین حال نمک را نیز در گردش نگه ‌دارد، نه اینکه ته‌نشین شود و راه‌ها را مسدود کند.

این گروه پژوهشی، چندین نمونه اولیه در یک، سه و ۱۰ مرحله ساخت آزمایش کردند و عملکرد آنها را در آب‌هایی با شوری متفاوت از جمله آب طبیعی دریا و آبی که هفت برابر شورتر بود، مورد بررسی قرار دادند.

پژوهشگران با کمک این آزمایش‌ها محاسبه کردند که اگر هر مرحله تا یک متر مربع مقیاس‌بندی شود، می‌تواند تا پنج لیتر آب آشامیدنی را در هر ساعت تولید کند. همچنین، این سیستم می‌تواند آب را بدون انباشته شدن نمک برای چندین سال نمک‌زدایی کند. با توجه به این طول عمر و این واقعیت که سیستم کاملا غیرفعال است و برای کار کردن نیازی به برق ندارد، پژوهشگران تخمین می‌زنند که هزینه کلی راه‌اندازی سیستم، ارزان‌تر از هزینه تولید آب لوله‌کشی در آمریکا باشد.

«یانگ ژونگ» (Yang Zhong) دانشجوی فارغ التحصیل دانشگاه ام آی تی و از پژوهشگران این پروژه گفت: ما نشان می دهیم که این دستگاه میتواند به طول عمر طولانی دست یابد. این بدان معناست که برای اولین بار ممکن است آب آشامیدنی تولیدشده توسط نور خورشید (Sunlight)، ارزان تر از آب لوله کشی باشد.

«گیهوا یو»(Guihua Yu) که سیستم‌های ذخیره‌سازی آب و انرژی پایدار را در «دانشگاه تگزاس در آستین»(UT Austin) توسعه می‌دهد و در این پژوهش شرکت نداشت، گفت: این یک رویکرد بسیار نوآورانه است که چالش‌های کلیدی در زمینه نمک‌زدایی را به طور موثر کاهش می‌دهد. این طرح به ویژه برای مناطقی که با آب بسیار شور سر و کار دارند، سودمند است. طراحی مدولار دستگاه، آن را برای تولید آب خانگی بسیار مناسب می‌کند و امکان مقیاس‌پذیری و سازگاری را برای رفع کردن نیازهای فردی فراهم می‌سازد.

  • 11
  • 5
۵۰%
همه چیز درباره
نظر شما چیست؟
انتشار یافته: ۰
در انتظار بررسی:۰
غیر قابل انتشار: ۰
جدیدترین
قدیمی ترین
مشاهده کامنت های بیشتر
علی عسکری بیوگرافی علی عسکری سیاستمدار ایرانی

تاریخ تولد: ۱۳۳۷

محل تولد: دهق، اصفهان

حرفه: سیاستمدار، نظامی، مدیر ارشد اجرایی، مدیر عامل شرکت صنایع پتروشیمی خلیج فارس

آغاز فعالیت: ۱۳۶۲ تاکنون

تحصیلات: کارشناسی مهندسی برق - الکترونیک، کارشناسی ارشد مدیریت، دکتری مهندسی صنایع - سیستم و بهره‌وری

ادامه
عبدالله دوم پادشاه اردن بیوگرافی عبدالله دوم پادشاه اردن به همراه عکس های خانواده اش

تاریخ تولد: ۳۰ ژانویه ۱۹۶۲ (۶۲ ساله)

محل تولد: عمان، اردن

سمت: پادشاه اردن (از سال ۱۹۹۹)

تاجگذاری: ۹ ژوئن ۲۰۰۰

ولیعهد: حسین بن عبدالله دوم

همسر: رانیا عبدالله (ازدواج ۱۹۹۳)

ادامه
زندگینامه امامزاده داوود زندگینامه امامزاده داوود در تهران

عنوان شده است که ایشان همراه با برخی از بستگان خود در همراه با امام رضا به ایران می آیند اما در منطقه شمال غربی تهران به شهادت رسیدند. مرقد ایشان در زمان صفویه ساخته شد و سپس در زمان فتحعلی شاه گسترش پیدا کرد. 

دلیل مرگ این امامزاده را به صورت دقیق نمی دانند اما براساس روایات بومیان آن منطقه مشخص می شود که وی همزمان با بستگان خود به همراه امام رضا به ایران می آیند که همزمان با امام ایشان نیز به شهادت رسیدند و سال شهادت را نیز به سال ۴۸۰ هجری قمری نسبت داده اند، البته باز هم باید اشاره کرد که این تاریخ دقیق نیست و تنها براساس شواهد محاسبه شده است. 

براساس آنچه مردم محلی می گویند، امامزاده داوود در آبادی کیگا که در نزدیکی روستای کن قرار دارد، شهید شده، همجنین برخی می گویند وی با همدستی فردی به اسم نجیم گبر و یکی از درویش های روستا به شهادت رسیده است. ز منظر دیگر قاتل این حضرت شخصی به نام محمود فرح‌زادی می باشد.

ادامه
کاظم نوربخش بیوگرافی کاظم نوربخش بازیگر کمدین ایرانی

تاریخ تولد: ۱ مهر ۱۳۵۵

محل تولد: بیجار، کردستان، ایران

حرفه: بازیگر

آغاز فعالیت: ۱۳۷۰ تاکنون

تحصیلات: دیپلم انسانی

ادامه
جیمی ولز بیوگرافی جیمی ولز نابغه پشت ویکی پدیا

تاریخ تولد: ۷ اوت ۱۹۶۶

محل تولد: هانتسویل، آلاباما، ایالات متحده آمریکا

ملیت: آمریکایی، بریتانیایی

حرفه: موسس بنیاد ویکی مدیا

ثروت: ۱/۵ میلیون دلار

ادامه
مینا ساداتی بیوگرافی مینا ساداتی بازیگر سینما و تلویزیون ایران

تاریخ تولد: ۱۰ آذر ۱۳۶۰

محل تولد: کاشان، ایران

حرفه: بازیگر سینما، تلویزیون

تحصیلات: فوق لیسانس گرافیک از دانشگاه هنرهای زیبای تهران

آغاز فعالیت: ۱۳۸۶ تاکنون

ادامه
شاه نعمت الله ولی شاه نعمت الله ولی؛ عارف نامدار و شاعر پرآوازه ایرانی

تاریخ تولد: ۱۴ ربیع الاول۷۳۱ هجری قمری

محل تولد: کوهبنان یا حلب سوریه

نام های دیگر: شاه نعمت‌الله، شاه نعمت‌الله ولی، رئیس‌السلسله

پیشه: فلسفه و تصوف

مکتب: عارف و تصوف

آثار: شرح لمعات، رساله‌های شاه نعمت‌الله ولی

ادامه
محمدرضا احمدی بیوگرافی محمدرضا احمدی؛ مجری و گزارشگری ورزشی تلویزیون

تاریخ تولد: ۵ دی ۱۳۶۱

محل تولد: تهران

حرفه: مجری تلویزیون

شروع فعالیت: سال ۱۳۸۲ تاکنون

تحصیلات: کارشناسی حسابداری و تحصیل در رشته مدیریت ورزشی 

ادامه
رضا داوودنژاد بیوگرافی مرحوم رضا داوودنژاد

تاریخ تولد: ۲۹ اردیبهشت ۱۳۵۹

محل تولد: تهران

حرفه: بازیگر

شروع فعالیت: ۱۳۶۵ تا ۱۴۰۲

تحصیلات: دیپلم علوم انسانی

درگذشت: ۱۳ فروردین ۱۴۰۳

ادامه
ویژه سرپوش