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降低燃料进口负担,太阳能+海水淡化组合成新选择

2024-11-24 205

随着太阳能成本下滑,目前不少科学家正舍弃传统的化石燃料工艺,致力研发太阳能海水淡化与废水处理技术,盼透过绿色逆渗透、蒸馏等,盼降低成本之余,民生用水领域也能朝再生能源迈进。

通常人们都是运用化石燃料技术来进行海水淡化或是废水处理,其中海水淡化分为逆渗透跟蒸馏技术,逆渗透基本上采用多级过滤技术,渗透膜(RO 膜)可在压力下分离水和盐分、杂质;蒸馏则是透过加热海水使之沸腾汽化,再把蒸气冷凝成淡水。

但这两种技术需要大量能量,进口燃料更是一笔支出,这对没有生产石油、天然气的国家来说这些工艺实在不大友善,因此许多团队与科学家正努力研发太阳能海水淡化与废水处理技术,让淡水和化石燃料稀缺且昂贵的地区可善用自身的天然资源,发展绿色海水淡化技术。

就好比德国太阳能公司 Boreal Light GmbH 2 月时宣布,将在每日日照时数平均 12 小时的肯亚建造 19 座太阳能海水淡化与净化厂。先前该公司则已经在肯亚 Pate Island 上打造两座绿色海水淡化厂,工厂每小时可生产 2,500 升的淡水,可用来灌溉农田与变成饮用水。

人们也不用担心海水淡化厂的副产物卤水会污染环境,他们采用既不伤害环境、又有益居民的方法:将卤水引导进厕所,进行杀菌与消除异味。其中卤水为高盐度海水,提取 1 升淡水就会生成 1.5 升卤水,若被不肖厂商排至海洋,便会污染环境。

与传统化石燃料海水淡化技术相比,太阳能逆渗透成本较低,可将降低 50% 成本,且也能 100% 满载运作 6-8 小时,搭配储能系统或是电网的话,工厂在夜间也能运作,这样一来就能进一步降底每单位用水的成本。

而太阳能技术在海水淡化的潜力也不只如此,先前西班牙能源、环境暨科技研究中心科学家 Diego-César Alarcón-Padilla 指出,只要结合搭载储能系统的聚光太阳热发电(CSP)与逆渗透技术(Reverse Osmosis),就可以达成 100% 绿能海水淡化。

CSP 储能方式多样,除了储热也以将多余的太阳能储存在淡水中,进而提高收益,且储水成本比储存电力还要便宜,当电力需求低时也能运用海水淡化技术产生更多水。

只不过对于低收入国家或是偏乡地区来说,整体来说海水淡化工厂仍偏贵,还是需要国际间或是当地-的补贴,对此现在也有科学家正在研发成本较低的小规模太阳能蒸馏技术,希望未来可以更多人拥有低廉的水资源。

  • Solar treatment plants promise cleaner water
  • German impact investor to build 19 solar-powered waterkiosks in Kenya

(首图来源:pixabay)

延伸阅读:

  • 结合太阳热发电与储能,可望达成 100% 绿能海水淡化
  • 木材助海水淡化一臂之力,美研发低成本环保太阳能蒸发器
2019-04-24 17:31:00

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