Нова система опріснює воду, виробляє H2 та електроенергію: як вона працює

Вчені з Університету Хамада бін Халіфи запропонували новий метод використання системи на сонячних батареях для опріснення води і виробництва H2 для сільського господарства в пустелі. Про це пише Interesting Engineering.

Запропонована вченими система об'єднує опріснення води, виробництво зеленого водню, кондиціонування повітря і виробництво електроенергії.

Цей метод може допомогти у веденні сільськогосподарської діяльності у віддалених районах пустелі, які стикаються зі значними проблемами через високий попит на воду та енергію і відсутність необхідної інфраструктури.

Дослідники стверджують, що система оснащена кількома рішеннями з відновлення та зберігання енергії, такими як цистерна, кондиціювання повітря з крижаним сховищем і металогідридні балони з паливними елементами, щоб ефективно використовувати енергію і воду і компенсувати коливання сонячного випромінювання.

Інтегрована система моделюється й аналізується на основі термодинамічних принципів, і результати демонструють щоденну потужність виробництва 52,8 м3 прісної води, 6,3 МВт*год кондиціонування повітря, 177 кг водню і 2,4 МВт*год електроенергії з використанням 10 785 м2 двосторонньої фотоелектричної системи, згідно з дослідниками.

Енергетична та ексергетична ефективність системи розраховується як 17,8% і 13,5% вдень і 56% і 34,9% вночі відповідно.

Система включає 10 785 квадратних метрів двосторонніх фотоелектричних панелей c-Si, кожен модуль яких виробляє 600 Вт за ефективності 23,2% у стандартних умовах тестування. Система виробляє 1,5 МВт електроенергії, виділяючи 100 кВт для прямого постачання енергії фермерам. Частина, що залишилася, живить автономну систему, яка спочатку перекачує і попередньо охолоджує ґрунтові води, повідомляє PV Magazine.

Дослідники також стверджують, що конструкція системи вирізняється унікальною інтеграцією двосторонніх фотоелектричних елементів, виробництва солонуватої ґрунтової води, опріснення заморожуванням із кондиціюванням повітря для зберігання льоду, виробництва зеленого водню, зберігання та паливних елементів, термічно з'єднаних із каністрами для зберігання водню. Ця синергетична інтеграція спрямована на ефективне використання вхідної енергії та її зберігання в корисних формах для тих часів, коли сонячної енергії недостатньо або вона недоступна, згідно з дослідженням.

Нагадаємо, дослідницька група з Тихоокеанської північно-західної національної лабораторії Міністерства енергетики вдосконалили проточну батарею, використавши звичайний розчинений цукор.