Təzə içməli su, Dünya Resursları İnstitutuna görə, yaxın bir neçə il ərzində daha da azalacaq həyati vacib, lakin məhdud resursdur. Duzsuzlaşdırma, sudan duzun çıxarılması prosesi, xüsusilə sahilyanı bölgələrdə şirin su ehtiyatını artırmaq üçün istifadə edilən müəyyən bir üsuldur. Bununla belə, mövcud duzsuzlaşdırma sistemləri iri miqyaslı mərkəzləşdirilmiş infrastrukturdan və çirklənməyə və deqradasiyaya meylli filtrasiya membranlarından asılıdır.

Rays Universitetinin mühəndislərindən ibarət bir qrup duzsuzlaşdırma təcrübələrini dəyişdirə bilən, prosesi daha uyğunlaşa bilən, dayanıqlı və daha ucuz hala gətirə bilən sistem hazırlayıb .

“Nature Water” jurnalında dərc olunan araşdırmada təsvir edilən yeni sistem günəş işığı ilə işləmək üçün nəzərdə tutulub və günəş işığı ilə və günəşsiz uzunmüddətli su istehsalı üçün istilik bərpasına yaradıcı yanaşmadan istifadə edir. Adi sistemlərdən fərqli olaraq, quraşdırma parçalanmayan materiallardan hazırlanır və yüksək duzlu duzlu suları idarə edə bilir.

“Təmiz şirin suya çıxış şəbəkədən kənar icmalarda xüsusilə çətin bir problemdir” dedi, Rays və Milli Elm Fondu Fellow-un elektrik və kompüter mühəndisliyi üzrə doktorantı William Schmid, işıqla idarə olunan duzsuzlaşdırmanın səmərəliliyini artırmaq üçün üsulları araşdırır. “Biz mərkəzləşdirilməmiş, modul duzsuzlaşdırma sistemlərinə diqqət yetirmək istədik.”

Termal duzsuzlaşdırma buxarlanma və kondensasiya dövrlərinə səbəb olur: Su buxarlandıqca, duzlar və digər çirklər kimi bərk maddələr qalır; bu vaxt su buxarı soyuyaraq şirin suya çevrilir. Buxarlanma maye fazada suyu xarakterizə edən molekullararası qüvvələrin öhdəsindən gəlmək üçün enerji sərf edir və kondensasiya buxar yenidən mayeyə çevrildiyi zaman enerjini buraxır. Termal duzsuzlaşdırma sistemlərinin səmərəli olması üçün maye və buxar arasında keçid zamanı yaranan enerji bərpa edilməli və təkrar istifadə edilməlidir.Oyna

00:00

00:53SəssizParametrlərPIPTam ekrana daxil olun

OynaRays Universitetinin mühəndislərindən ibarət bir qrup duzsuzlaşdırma təcrübələrini dəyişdirə bilən, prosesi daha uyğunlaşa bilən, dayanıqlı və daha ucuz hala gətirə bilən sistem hazırlayıb. “Nature Water” jurnalında dərc edilən araşdırmada təsvir edilən yeni sistem günəş işığı ilə işləmək üçün nəzərdə tutulmuşdur və günəş işığı ilə və günəşsiz uzunmüddətli su istehsalı üçün istilik bərpasına yaradıcı yanaşmadan istifadə edir. Adi sistemlərdən fərqli olaraq, quraşdırma parçalanmayan materiallardan hazırlanır və yüksək duzlu duzlu suları idarə edə bilir. Kredit: Jorge Vidal / Rays Universiteti

Günəş Termal Rezonans Enerji Mübadiləsi Desalinasiyası və ya STREED adlanan yeni texnologiya, sarkaçlar və elektrik dövrələri kimi rezonans sistemlərin fizikasından istifadə edərək su axını və hava axınından istifadə edir . Rezonans sistemlərində enerji təbii olaraq təkrarlanan dövrədə müxtəlif formalar arasında salınır və bunu xüsusi “rezonans” tezliklərdə ən səmərəli şəkildə edir.

https://googleads.g.doubleclick.net/pagead/ads?gdpr=0&us_privacy=1—&gpp_sid=-1&client=ca-pub-0536483524803400&output=html&h=280&slotname=2793866484&adk=2520359048&adf=746485419&pi=t.ma~as.2793866484&w=750&abgtt=6&fwrn=4&fwrnh=0&lmt=1747296609&rafmt=1&armr=3&format=750×280&url=https%3A%2F%2Ftechxplore.com%2Fnews%2F2025-05-scalable-maintenance-recycles-steady-grid.html&fwr=0&rpe=1&resp_fmts=3&wgl=1&uach=WyJXaW5kb3dzIiwiMTkuMC4wIiwieDg2IiwiIiwiMTM2LjAuNzEwMy45MyIsbnVsbCwwLG51bGwsIjY0IixbWyJDaHJvbWl1bSIsIjEzNi4wLjcxMDMuOTMiXSxbIkdvb2dsZSBDaHJvbWUiLCIxMzYuMC43MTAzLjkzIl0sWyJOb3QuQS9CcmFuZCIsIjk5LjAuMC4wIl1dLDBd&dt=1747296606169&bpp=1&bdt=1794&idt=3650&shv=r20250513&mjsv=m202505130201&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3Dfdc40d724f2dca57%3AT%3D1735367325%3ART%3D1747296609%3AS%3DALNI_MYStQ6fUQQQLyo5Z7z1h-XhXcWBtA&gpic=UID%3D00000f80eacffadc%3AT%3D1735367325%3ART%3D1747296609%3AS%3DALNI_MYaOugky0UawScoidzfbXof3-N-iw&eo_id_str=ID%3De43bb863646b60b8%3AT%3D1735367325%3ART%3D1747296609%3AS%3DAA-AfjbQoPwZqH28q9IwcCLRSzzg&prev_fmts=0x0&nras=1&correlator=2100678716814&frm=20&pv=1&rplot=4&u_tz=240&u_his=1&u_h=1080&u_w=1920&u_ah=1032&u_aw=1920&u_cd=24&u_sd=1&dmc=8&adx=448&ady=2553&biw=1905&bih=945&scr_x=0&scr_y=0&eid=31092200%2C95332586%2C95353386%2C95360813%2C31092430%2C95360958%2C95356809%2C95360294&oid=2&pvsid=4853431890475033&tmod=741928462&uas=0&nvt=1&ref=https%3A%2F%2Fphys.org%2F&fc=1920&brdim=0%2C0%2C0%2C0%2C1920%2C0%2C1920%2C1032%2C1920%2C945&vis=1&rsz=%7C%7CpeEbr%7C&abl=CS&pfx=0&fu=128&bc=31&bz=1&td=1&tdf=2&psd=W251bGwsbnVsbCxudWxsLDNd&nt=1&ifi=2&uci=a!2&btvi=1&fsb=1&dtd=3658

Sarkaçda olduğu kimi potensial və kinetik arasında dəyişən enerjinin və ya tənzimlənmiş elektrik dövrəsində olduğu kimi maqnit və elektrik sahəsi arasında irəli-geri sıçrayan enerji əvəzinə , STREED iki əks axan maye arasında mübadilə olunan enerjiyə qənaət etməkdən ibarətdir: qızdırılan duzlu su axını və hava axını. Düzgün tənzimləndikdə, istilik bu iki axın arasında rezonanslı şəkildə salınır, hətta günəş buludların və ya üfüqün arxasına çəkilərkən belə istilik enerjisini səmərəli şəkildə saxlayır və ötürür.

Bu müstəqil “rezonans enerji ötürülməsi” səbəbindən STREED xarici enerji saxlama texnologiyalarına ehtiyac duymur və bu, ümumi sistemin xərc və texniki xidmət yükünü artırır.

“Bizim əsas yeniliyimiz elektrik mühəndisliyi və osilatorların fizikasından əldə edilən məlumatlardan istifadə edərək, sistemin daxili axın sürətlərinin gün ərzində günəşin dəyişmə gücünə uyğun tənzimlənməsini məlumatlandırmaqdır” dedi Schmid. “İşıqdan asılı olan bu axın nəzarəti əvvəllər edilməyib.”

Raysda Tətbiqi Fizika Məzun Proqramının aspirantı və Schmid ilə birlikdə tədqiqatın ilk müəllifi Aleida Machorro-Ortiz, sistemin “sağlam və gecə-gündüz minimum texniki xidmətlə” işlədiyini söylədi.

Sistem Texas ştatının San Markos şəhərində sınaqdan keçirilib və prototip şəklində saatda 0,75 litrə qədər içməli su istehsal edib. Komanda həmçinin ABŞ-ın müxtəlif yerlərindən – buludlu Portlenddən, Oreqondan günəşli Albukerke, Nyu Meksikoya qədər günəş intensivliyi profillərindən istifadə edərək bir sıra simulyasiyalar həyata keçirib. Ümumilikdə, STREED suyun bərpası səmərəliliyi bir həftə ərzində statik axın sürətlərindən istifadə edən sistemləri 77% üstələyib.

“Bu, sistemin ümumi şirin su hasilatı baxımından günəşli yerlərdən faydalanmasına baxmayaraq, yüksək enerjidən suya səmərəliliyin əldə edilməsinin yüksək günəş intensivliyindən asılı olmadığı fikrini dəstəkləyir” dedi Machorro-Ortiz.

Duzsuzlaşdırma qurğularının əksəriyyəti tərs osmos (RO) texnologiyasından istifadə edir ki, bu da membran əsaslı məhdudiyyətlər səbəbindən yüksək duzlu suyu effektiv şəkildə müalicə edə bilmir. Dəniz suyundan RO şirin suyun bərpası nisbətləri 35-50% təşkil edir, qalan hissəsi adətən hiper duzlu su kimi atılır. Bu arada, STREED su istehsalında və keyfiyyətində əhəmiyyətli bir azalma olmadan yüksək duzluluqları idarə edə bilir.

STREED həmçinin bir çox duzsuzlaşdırma sistemlərində olan zərif membranları daha sadə bir şeylə əvəz edir: hava. Membranla ayrılmış daha ənənəvi iki maye kanal dizaynının yerinə, komanda çirklənmiş və ya duzlu suyun tək qızdırılan kanalından və su buxarını aparan bitişik hava kanalından istifadə edir. Sonra buxar su-hava istilik dəyişdiricisində kondensasiya olunur və çirkləndiriciləri geridə qoyur.

Raysda elektrik və kompüter mühəndisliyi üzrə dosent və tədqiqatın müəllifi Alessandro Alabastri, “Sistem daha möhkəmdir, çünki pozulacaq və ya qırılacaq heç bir membranımız yoxdur” dedi. “Sistemi asanlıqla genişləndirilə bilən və əlçatan etmək üçün davamlı, az texniki xidmət tələb edən materiallardan istifadə etməyi qəsdən etdik.”

Daha çox məlumat: William Schmid et al, Membransız, şəbəkədənkənar günəş termal nəmləndirmə-nəmsizləşdirmə duzsuzlaşdırma üçün rezonans enerji ötürülməsi, Təbiət Suyu (2025). DOI: 10.1038/s44221-025-00438-3

Jurnal məlumatı: Təbiət Suyu Rays Universiteti tərəfindən təmin edilmişdir