目前，澳大利亞默多克大學(xué)的一些研發(fā)人員正在嘗試建設一個(gè)“氣泡溫室”模型，該裝置可以為偏遠和干旱的地區提供一種技術(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作物。
正在進(jìn)行該項研究的工程師們上個(gè)月在《Desalination》雜志上發(fā)表了他們的研究論文，他們預計150㎡的“氣泡溫室”每天大約可以生產(chǎn)8m?淡水和30公斤農作物。研究人員介紹，密封結構可以保護農作物免受昆蟲(chóng)和疾病的干擾，同時(shí)由于該技術(shù)相對簡(jiǎn)單，所以在偏遠地區實(shí)施起來(lái)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(jìn)一步發(fā)展，它可以將海水蒸發(fā)冷凝后生成淡水來(lái)灌溉農作物，同時(shí)可以創(chuàng )造一個(gè)涼爽、潮濕的溫室環(huán)境，這意味著(zhù)農作物的生長(cháng)可以使用更少的水。
這種新方法將海水的蒸發(fā)和凝結過(guò)程調整在溫室外邊進(jìn)行。在兩個(gè)充滿(mǎn)水的氣泡塔中，成千上萬(wàn)個(gè)微小的氣泡形成了一個(gè)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(gè)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計使得它可以選擇更高的運行溫度，他說(shuō)：“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(guò)程更快，效率更高，同時(shí)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。該技術(shù)簡(jiǎn)單易實(shí)施的特點(diǎn)和良好的社會(huì )效益可以幫助偏遠地區的人類(lèi)社區實(shí)現可持續發(fā)展。”
來(lái)自美國麻省理工學(xué)院的機械工程師Emily Tow并沒(méi)有參加該項研究，她對此項技術(shù)評價(jià)道：“該技術(shù)采用了氣泡塔，因為相變面積非常大，同時(shí)傳熱系數也比較高，所以這種設計比傳統的增濕器/除濕機更加緊湊和便宜。”
但她同時(shí)警告，根據估計該系統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(zhù)利用這種設計來(lái)種植農作物是不經(jīng)濟的，而像太陽(yáng)能、反滲透等海水淡化技術(shù)可能會(huì )更加有效。
以色列理工學(xué)院化學(xué)工程師Raphael Semiat對上述觀(guān)點(diǎn)表示贊同，他認為基于蒸發(fā)和冷凝原理建設的海水淡化系統在海水蒸發(fā)和冷凝過(guò)程中需要更高的能量，他表示：“適用于偏遠和孤立地區的技術(shù)應該是一個(gè)相對較大的系統，比如采用反滲透裝置并使用管道來(lái)輸送水。”
但是Mario Schmack認為“氣泡溫室”的概念對于孤立地區是非常有用的，因為它的簡(jiǎn)單會(huì )使當地居民更加容易實(shí)施。隨著(zhù)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一個(gè)工作原型。
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