태양 광 발전소의 식수

태양 광 발전소의 식수

Thuwal (사우디 아라비아) - 해수의 담수화 설비는 전기를 많이 필요, 높은 건설 비용으로 태양 광 발전소 넓은 지역. 사우디 아라비아의 연구자들은 태양 전지와 해수 담수화 모듈을 적절히 조합하여이 두 단점의 영향을 극적으로 줄이기를 원합니다. 그들이 저널 '네이처 커뮤니케이션'에보고 된 바와 같이, 태양 광 발전의 자신의 프로토 타입은 담수에게 상대적으로 높은 효율을했다. 이 개발은 건조한 지역에서 태양열 시스템의 정교하고 경제적 인 이중 사용의 기초를 제공 할 수 있습니다.
햇빛의 스펙트럼은 열 해수 담수화와 태양열 생산을 결합하기에 좋은 조건을 제공합니다. 태양 전지는 주로 단파 스펙트럼 성분을 사용하기 때문에 장파 복사열은 물을 증발시킵니다. Thuwal의 King Abdullah 과학 기술 대학의 Peng Wang과 그의 동료들은 시제품으로 사용할 수있는 다결정 실리콘 태양 전지를 프로토 타입으로 사용했습니다. 태양 전지의 후면에는 다층 담수화 모듈을 장착했습니다.

연구원들은 가능한 가장 높은 수확량의 수분을 얻기 위해 서로의 물 순환을 3 번 저장했습니다. 짠 바닷물이 한 방향으로 흐르면 태양열의 잔류 열에 의해 가열되고 부분적으로 증발합니다. 각 경우의 수증기는 얇은 멤브레인을 통과하고 석영 유리의 피 브릴 (fibril)과 같은 구조에 응축되어 출구에서 빠져 나올 수있었습니다. 숙련 된 구조 덕분에 중력과 모세관 력은 물의 흐름을 유지하기에 충분했습니다.

표준 태양 복사열 하에서 실험실에서 테스트를 실시한 결과, 태양 전지는 담수화 모듈이 연결되어 있지 않은 태양 전지보다 11 %의 효율성을 보였으 나 동일한 태양 전지보다 약간 낮은 효율을 나타냈다. 태양 열 사용을 통해 시간당 1.6 리터의 음용수와 평방 미터를 제공했습니다. 이 값은 3 계층 담수화 모듈에서 매우 높습니다. 비교해 보면, 10 층짜리 프로토 타입은 같은 햇빛 아래에서 해수의 양을 두 배로 감소 시켰습니다.

"이 조합은 투자 비용을 크게 줄일 수 있습니다."라고 Peng Wang과 동료들은 확신합니다. 태양 전지와 담수화 모듈은 발전소 건설 중 같은 지역에서 철골 발판 구조물을 공유하기 때문에. 현재 추정치에 따르면 전세계 태양 광 발전소 생산량은 2025 년까지 969 기가 와트로 증가 할 수 있습니다. 약 40 억 평방 미터의 큰 면적이 필요할 것입니다. 담수화 모듈이 장착 된이 시스템은 이론적으로 매년 40 억 ㎥의 바닷물을 담수화 할 수 있습니다. "이는 2017 년 전세계 식수 수요의 10 분의 1에 해당한다"고 연구진은보고했다.