Новая система опресняет воду, производит H2 и электроэнергию: как она работает

Ученые из Университета Хамада бин Халифы предложили новый метод использования системы на солнечных батареях для опреснения воды и производства H2 для сельского хозяйства в пустыне. Об этом пишет Interesting Engineering.

Предложенная учеными система объединяет опреснение воды, производство зеленого водорода, кондиционирование воздуха и производство электроэнергии.

Этот метод может помочь в ведении сельскохозяйственной деятельности в отдаленных районах пустыни, которые сталкиваются со значительными проблемами из-за высокого спроса на воду и энергию и отсутствия необходимой инфраструктуры.

Исследователи утверждают, что система оснащена несколькими решениями по восстановлению и хранению энергии, такими как цистерна, кондиционирование воздуха с ледяным хранилищем и металлогидридные баллоны с топливными элементами, чтобы эффективно использовать энергию и воду и компенсировать колебания солнечного излучения.

Интегрированная система моделируется и анализируется на основе термодинамических принципов, и результаты демонстрируют ежедневную мощность производства 52,8 м3 пресной воды, 6,3 МВт*ч кондиционирования воздуха, 177 кг водорода и 2,4 МВт*ч электроэнергии с использованием 10 785 м2 двусторонней фотоэлектрической системы, согласно исследователям.

Энергетическая и эксергетическая эффективность системы рассчитывается как 17,8% и 13,5% днем ​​и 56% и 34,9% ночью соответственно.

Система включает 10 785 квадратных метров двусторонних фотоэлектрических панелей c-Si , каждый модуль которых вырабатывает 600 Вт при эффективности 23,2% в стандартных условиях тестирования. Система вырабатывает 1,5 МВт электроэнергии, выделяя 100 кВт для прямой поставки энергии фермерам. Оставшаяся часть питает автономную систему, которая изначально перекачивает и предварительно охлаждает грунтовые воды, сообщает PV Magazine.

Исследователи также утверждают, что конструкция системы отличается уникальной интеграцией двусторонних фотоэлектрических элементов, производства солоноватой грунтовой воды, опреснения замораживанием с кондиционированием воздуха для хранения льда, производства зеленого водорода, хранения и топливных элементов, термически соединенных с канистрами для хранения водорода. Эта синергетическая интеграция направлена ​​на эффективное использование входной энергии и ее хранение в полезных формах для тех времен, когда солнечной энергии недостаточно или она недоступна, согласно исследованию.