目前，澳大利亞默多克大學(xué)的一些研發(fā)人員正在嘗試建設(shè)一個“氣泡溫室”模型，該裝置可以為偏遠和干旱的地區(qū)提供一種技術(shù)難度和運維費用都相對較低的海水淡化技術(shù)，淡化后的海水可以用于種植農(nóng)作物。
正在進行該項研究的工程師們上個月在《Desalination》雜志上發(fā)表了他們的研究論文，他們預(yù)計150㎡的“氣泡溫室”每天大約可以生產(chǎn)8m?淡水和30公斤農(nóng)作物。研究人員介紹，密封結(jié)構(gòu)可以保護農(nóng)作物免受昆蟲和疾病的干擾，同時由于該技術(shù)相對簡單，所以在偏遠地區(qū)實施起來也比較容易一些。
“氣泡溫室”的概念是目前已存在的“海水溫室”概念的進一步發(fā)展，它可以將海水蒸發(fā)冷凝后生成淡水來灌溉農(nóng)作物，同時可以創(chuàng)造一個涼爽、潮濕的溫室環(huán)境，這意味著農(nóng)作物的生長可以使用更少的水。
這種新方法將海水的蒸發(fā)和凝結(jié)過程調(diào)整在溫室外邊進行。在兩個充滿水的氣泡塔中，成千上萬個微小的氣泡形成了一個非常大的表面用于海水的蒸發(fā)和冷凝。海水的獨特屬性可以防止小泡沫聚集形成大泡沫，因此可以始終維持一個較大的蒸發(fā)面積。
作為該項目研發(fā)團隊和論文作者之一的Mario Schmack介紹，與海水溫室運行的環(huán)境溫度不同，“氣泡溫室”蒸發(fā)器和冷凝器的分離設(shè)計使得它可以選擇更高的運行溫度，他說：“在運行溫度更高的條件下可以產(chǎn)生更多的水蒸氣，這不但使海水淡化過程更快，效率更高，同時泡沫的存在也可以防止鹽分在蒸發(fā)室堆積，從而也減少了系統(tǒng)的整體運維費用。”
Mario Schmack表示：“我們相信，這種技術(shù)適用于全世界的干旱地區(qū)。該技術(shù)簡單易實施的特點和良好的社會效益可以幫助偏遠地區(qū)的人類社區(qū)實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。”
來自美國麻省理工學(xué)院的機械工程師Emily Tow并沒有參加該項研究，她對此項技術(shù)評價道：“該技術(shù)采用了氣泡塔，因為相變面積非常大，同時傳熱系數(shù)也比較高，所以這種設(shè)計比傳統(tǒng)的增濕器/除濕機更加緊湊和便宜。”
但她同時警告，根據(jù)估計該系統(tǒng)10美元僅可以產(chǎn)生1000公斤水，只夠生產(chǎn)10公斤食物所用，這意味著利用這種設(shè)計來種植農(nóng)作物是不經(jīng)濟的，而像太陽能、反滲透等海水淡化技術(shù)可能會更加有效。
以色列理工學(xué)院化學(xué)工程師Raphael Semiat對上述觀點表示贊同，他認為基于蒸發(fā)和冷凝原理建設(shè)的海水淡化系統(tǒng)在海水蒸發(fā)和冷凝過程中需要更高的能量，他表示：“適用于偏遠和孤立地區(qū)的技術(shù)應(yīng)該是一個相對較大的系統(tǒng)，比如采用反滲透裝置并使用管道來輸送水。”
但是Mario Schmack認為“氣泡溫室”的概念對于孤立地區(qū)是非常有用的，因為它的簡單會使當?shù)鼐用窀尤菀讓嵤ｋS著該項目初步研究的完成，目前研發(fā)團隊正在尋求商業(yè)化合作伙伴準備先在澳大利亞西部建設(shè)一個工作原型。
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