نمک‌زدایی با انرژی خورشیدی در میان کمبود آب کشش می‌دهد

چه می شود اگر نور خورشید بتواند آب دریا را به آب شیرین قابل نوشیدن تبدیل کند؟ آیا این داستان علمی تخیلی است یا واقعیت قریب الوقوع؟تکنولوژی تخلیه نمک با انرژی خورشیدی یک طرح امیدوار کننده برای راه حل های پایدار است.

دو روش اصلی تخلیه نمک از خورشید

سیستم های شورش خورشیدی عمدتاً نور خورشید را به انرژی حرارتی یا الکتریکی برای تصفیه آب تبدیل می کنند. این فناوری به دو دسته اصلی تقسیم می شود:

1تقطیر حرارتی خورشیدی

این روش از کلکتورهای خورشیدی برای گرم کردن آب دریا تا زمان تبخیر استفاده می کند و سپس بخار را به آب شیرین فشرده می کند. سیستم های رایج عبارتند از:

• فلاش های خورشیدی
• سیستم های تقطیر چند فرقی (MED)
• سیستم های چند مرحله ای (MSF)

2. آسموز معکوس خورشیدی (PV-RO)

پانل های خورشیدی نور خورشید را به برق تبدیل می کنند تا سیستم های اسموز معکوس (RO) را تقویت کنند. پمپ های فشار بالا آب دریا را از طریق غشای نیمه نفوذ پذیر، فیلتر کردن نمک ها و ناخالصی ها می کنند.

مزایایی که از آن برخوردار هستیم

جذابیت روزافزون ترشحات خورشیدی ناشی از مزایای چند وجهی آن در مقابله با آب، انرژی و چالش های زیست محیطی است:

ادغام انرژی های تجدید پذیر

کاهش هزینه های انرژی خورشیدی ٪ 82 در دهه گذشته ٪ باعث می شود که آن را به طور فزاینده ای برای ترشح انرژی محتاط، به ویژه در مناطق ساحلی غنی از خورشید، قابل استفاده کند.

حفاظت از محیط زیست

برخلاف جایگزین های سوخت فسیلی، سیستم های خورشیدی تولید گازهای گلخانه ای صفر یا محصولات جانبی سمی را تولید می کنند، که با استراتژی های کاهش تغییرات آب و هوایی مطابقت دارد.

قابلیت اقتصادی

در حالی که سرمایه گذاری های اولیه همچنان قابل توجه است، عدم وجود هزینه های سوخت باعث صرفه جویی در دراز مدت می شود. در مناطق دورافتاده، ترشحات خورشیدی اغلب ارزان تر از جایگزین های دیزل ثابت می شود.

سازگاری

طرح های ماژولار، کاربردهای متنوعی را از واحدهای خانگی گرفته تا کارخانه های صنعتی فراهم می کند که راه حل های سفارشی را برای نیازهای مختلف آب ارائه می دهند.

چالش های مداوم

علیرغم وعده های خود، شورش خورشیدی با موانع قابل توجهی مواجه است:

هزینه های بالای سرمایه

اجزای برتر مانند کلکتورهای خورشیدی، پنل های PV و غشا های RO نیاز به سرمایه گذاری اولیه قابل توجهی دارند که از پذیرش در مناطق در حال توسعه جلوگیری می کند.

وابستگی به آب و هوا

عملکرد با در دسترس بودن نور خورشید نوسان می کند و نیاز به ذخیره سازی انرژی گران قیمت یا سیستم های پشتیبان برای اطمینان از عملکرد مداوم دارد.

محدودیت های کارایی

نرخ تبدیل خورشیدی فعلی از سیستم های معمولی عقب مانده است و مصرف انرژی بالاتر در هر گالن آب شیرین تولید شده است.

الزامات نگهداری

اجزای حیاتی نیاز به خدمات منظم دارند که یک چالش لجستیکی در زمینه های فاقد تخصص فنی است.

کنترل کیفیت آب

آب خوراکی با نمک بالا خطر آلودگی غشا را دارد و نیاز به سیستم های پیش ترسه سازی اضافی دارد که پیچیدگی و هزینه را افزایش می دهد.

مطالعات موردی اجرای جهانی

پروژه بزرگ عربستان سعودی

ابتکارۀ سال ۲۰۱۸ این پادشاهی بزرگترین کارخانه شورش خورشیدی جهان را ایجاد کرد که روزانه ۶۰ هزار متر مکعب آب تولید می کند تا به کمبود شدید آب رسیدگی کند.

برنامه آزمایشی شهر مسدار

این نمایشگاه پایداری امارات متحده عربی با ترکیب فناوری PV-RO، تولید آب شیرین قابل مقیاس و سازگار با محیط زیست را نشان می دهد.

راه حل های روستایی گجرات

این ایالت خشک غربی هند از استیل های خورشیدی با مخازن ذخیره سازی استفاده می کند تا آب آشامیدنی قابل اعتماد را به جوامع ساحلی ارائه دهد.

راه پیش رو

پیشرفت های آینده با هدف بهبود بهره وری کلکتورهای خورشیدی، توسعه ذخیره سازی انرژی مقرون به صرفه، افزایش دوام غشا و پیاده سازی سیستم های کنترل هوشمند است.با رشد تکنولوژی و کاهش هزینه ها، تخلیه نمک خورشیدی وعده می دهد که یک ابزار ضروری در مبارزه با کمبود آب جهانی باشد.