乘风破浪,NREL 的波浪能海水淡化技术取得突破
如何利用巨大而不可控制的海浪力量将咸海水变成淡水、可饮用的海水?得益于美国国家可再生能源实验室( NREL )及其创新的液压和电动反渗透( HERO )波浪能转换器( WEC ) ,这一愿景正在成为现实。
波浪能转换是一个令人着迷的过程,海洋的无休止运动被转化为可用能量。HERO WEC通过捕获波浪的动能来实现这一点,这些动能可以转化为水能或电能。然后,这种能量被用来驱动反渗透过程——一种将海水强制通过半透膜以去除盐分和杂质,从而产生淡水的方法。
HERO WEC利用波浪的上下运动来产生水力或电力,然后利用这些能源淡化海水。海水淡化过程包括将海水推过半透膜以去除盐分和杂质,从而产生饮用水。该装置既可以使用液压系统(依靠波浪产生的机械压力)运行,也可以使用电力系统(利用旋转发电机发电)运行。该装置锚固在海床上,团队开发了一种改进的锚固系统,以防止钢丝绳缠绕进水软管等问题。团队在现实条件下部署该设备并监测其性能以收集数据并确定需要改进的领域。这些技术是NREL持续努力创建可靠、可持续、高效的波浪能海水淡化系统的一部分。(youtube视频地址)
HERO WEC的第一个版本遇到了一些技术问题,尤其是钢丝绳缠绕进水软管的问题。这迫使NREL团队重新开始设计,专注于改进锚固系统和其他设计元素,以确保更可靠的运行。这些调整为该设备的第二代产品铺平了道路,该设备有望提高性能和增强弹性。
波浪能海水淡化的潜在影响是巨大的。通过提供可再生的饮用水来源,像 HERO WEC 这样的技术可以在解决全球水资源短缺问题方面发挥关键作用。与严重依赖化石燃料的传统海水淡化方法不同,波浪能系统提供了一种可持续且环保的替代方案。
此外,在缺水现象普遍的沿海地区部署这些设备可能会彻底改变人们获取清洁水的方式。这对于传统水源枯竭或污染严重而无法安全使用的地区尤其重要。
随着NREL继续对 HERO WEC 进行微调,实际测试和数据收集将至关重要。这些努力不仅会改进当前的设备,还会为未来波浪能转换和海水淡化技术的创新提供信息。HERO WEC的成功可能会激发全球范围内更广泛地采用和开发类似的可再生能源解决方案。
NREL的HERO WEC故事见证了对创新和可持续发展的不懈追求。通过将海浪的力量转化为可靠的淡水来源,NREL不仅驾驭着海浪,还引领我们走向更加可持续的未来。
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