Süßwasser und Elektrizität durch Osmose

Wasser

Robert McGinnis, Yale-Doktorand und Menachem Elimelech, Lehrstuhl für Chemie- und Umwelttechnik, haben Systeme entwickelt, die die Kraft der Osmose nutzen können, um nicht-trinkbare Wasserquellen wie Meerwasser in Süßwasser umzuwandeln und gleichzeitig Elektrizität zu erzeugen. Herkömmliche Entsalzungsverfahren und die Wiederverwendung von Wasser haben einen hohen Energieverbrauch. Entsalzung und Wiederverwendung sind die einzigen Möglichkeiten, die Wasserversorgung rund um den Globus zu erhöhen. Schlechtes Wassermanagement könnte später in der Geschichte der Menschheit große Auswirkungen haben.

Die von den beiden Yale-Ingenieuren entwickelte Technologie hat nur einen Zehntel Energieverbrauch gegenüber den herkömmlichen Methoden. Ihr Prozess nutzt Niedertemperaturwärmequellen wie Abwärme von konventionellen Kraftwerken.

"Die Kosten der Stromerzeugung mit dieser Methode könnten mit bestehenden Stromerzeugungsmitteln konkurrieren", sagt Elimelech.

Die Technologie verwendet eine "Vorwärtsosmose", bei der Wasser durch eine semipermeable Membran geleitet wird. Reines Wasser wird von seinen Verunreinigungen zu einer gesalzenen Lösung gezogen, die leicht mit geringer Wärmebehandlung entfernt werden kann.

Nach dem gleichen Prinzip hat das Team auch ein Gerät zur Erzeugung von Strom aus niederenergetischen Wärmequellen mit Osmose entwickelt. Die "Zieh" -Lösung wird unter hohem hydraulischen Druck gehalten. Wenn sich Wasser in die Lösung bewegt, wird der Druck des expandierten Volumens durch eine Turbine freigesetzt, die Elektrizität erzeugt. Der angewendete hydraulische Druck kann durch einen Druckaustauscher wiedergewonnen werden, wie er in den modernen Umkehrosmose-Entsalzungsanlagen verwendet wird, was diesen Prozess zu einem geschlossenen Kreislauf macht.

Fragen der Wasserbewirtschaftung wurden von der Europäischen Umweltagentur als einer der Bereiche herausgestellt, die die politischen Diskussionen im kommenden Jahr dominieren werden.

Yale-Wissenschaftler forschen auch an einer osmotischen Wärmekraftmaschine.

[über eurekalert.org ]

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