Bewältigung der globalen Wasserkrise
Jedes Jahr gehen Hunderte Milliarden Gallonen nutzbares Wasser in die Atmosphäre verloren und strömen oft aus den riesigen Schornsteinen, die zum Symbol des Energieüberschusses der Menschheit geworden sind.
Aber diesen Herbst wurde das Dach des Central Utility Power Plant am Massachusetts Institute of Technology (MIT) wird ein innovatives neues Werkzeug beherbergen, das eines Tages dazu beitragen könnte, Kraftwerke leistungsfähiger zu machen nachhaltig.
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Das von einem Team von MIT-Ingenieuren entwickelte System verbessert das Design von „Nebelharfen“. Geräte, die als Netze dienen, um Wasserdampf aufzufangen, wenn Luft durch sie strömt. In eine letzte Woche veröffentlichte Studie In der Zeitschrift Science Advances zeigen die Forscher, wie dieses System es Kraftwerken ermöglichen kann, nachhaltiger zu funktionieren und Wasserknappheit zu bekämpfen, indem es ansonsten verschwendetes Wasser recycelt.
Kraftwerke verbrauchen enorm viel Wasser, um sie zu kühlen. In den Vereinigten Staaten werden 39 Prozent des gesamten Süßwassers aus Seen, Flüssen und Stauseen für diesen Zweck reserviert.
„Kraftwerke sind einer der größten Wasserverbraucher, vor allem für ihren Kühlbedarf.“ Maher Damak, ein Doktorand im Maschinenbau am MIT und Mitautor des Artikels, sagte gegenüber Digital Trends. „Die meisten Anlagen verwenden Kühltürme, die Wasser verdunsten lassen, um die Anlage abzukühlen, und große Mengen an Dampf verlieren, die als Wolke aus diesen Türmen sichtbar sind. Wir haben eine neue Methode erfunden, um große Mengen dieses Süßwassers effizient aufzufangen, damit es wiederverwendet werden kann.“
Die von Damak und seinen Kollegen erfundene Technologie verbessert das Design von Nebelharfen erheblich. netzartige Geräte aus Kunststoff oder Drahtgeflecht, die Wassertröpfchen auffangen und sammeln, wenn Luft durchströmt. Aber Nebelharfen sammeln typischerweise nur ein bis drei Prozent des durchströmenden Dampfes, weil der Luftstrom – und damit die Wassermoleküle – dazu neigen, um die Drähte herum und durch die Löcher zu wandern.
Als die MIT-Forscher im Labor das Netz mit einem Strahl elektrisch geladener Teilchen bestrahlten, wurde das Netz beschädigt verwandelte sich in eine Art Magnet, der den Dampf zu den Drähten zog und die Bildung weiterer Tröpfchen verursachte Fülle. Die Tröpfchen tropften dann am Netz herunter und sammelten sich in einer darunter liegenden Wanne. Die Forscher schätzen, dass Kraftwerke mit der Installation ihres Systems 20 bis 30 Prozent des Wasserverlusts ihrer Kühltürme auffangen könnten.
„Das Produkt wird in bestehende Kühltürme in Kraftwerken nachgerüstet“, sagte Damak. „Es wird aus einem kuppelförmigen Netz bestehen, das auf Kühltürmen direkt über den Ladeelektroden platziert wird. Das Wasser aus den Kühlturmfahnen sammelt sich auf dem Netz und tropft zur Peripherie, wo es gesammelt und in den Kühlkreislauf des Kraftwerks oder für andere Zwecke zurückgeleitet werden kann.“
Dieses recycelte Wasser kann dann zur Kühlung des Kraftwerks verwendet, in wasserarme Regionen geleitet oder als Ersatz für Entsalzungssysteme dienen.
In Zukunft werden die Forscher testen, ob ihre Technologie im großen Maßstab funktioniert. Sie erstellen eine Vollversion, die im Central Utility Power Plant des MIT installiert werden soll stellt einen Großteil des Stroms des Campus bereit und plant die Installation an anderen Standorten über sie Start-up, Unendliche Kühlung.
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