تعمل الشجرة الاصطناعية على تحسين إنتاج البخار الشمسي لتجميع مياه الشرب

توليد البخار بالطاقة الشمسية

وفقًا للأمم المتحدة ، لا يتمتع حوالي 2.2 مليار شخص في جميع أنحاء العالم بإمكانية الوصول الموثوق إلى مياه الشرب المأمونة ، كما أن التأثيرات المتزايدة لتغير المناخ قد تجعل هذا الواقع أسوأ.

برز توليد البخار بالطاقة الشمسية (SSG) كتقنية واعدة للطاقة المتجددة لجمع المياه وتحلية المياه وتنقيتها ، والتي يمكن أن تفيد أولئك الذين هم في أمس الحاجة إليها في المجتمعات النائية ومناطق الإغاثة والبلدان النامية في رسائل الفيزياء التطبيقية ، من قبل AIP Publishing ، طور باحثون في Virginia Tech شجرة اصطناعية لتحسين SSG.

SSG يحول الطاقة الشمسية إلى حرارة. يمتص الماء من الخزان باستمرار أعمدة عائمة مسامية صغيرة. بمجرد وصول الماء إلى طبقة المواد الحرارية الضوئية ، يتبخر ويتكثف البخار في مياه صالحة للشرب.

يتمثل التحدي الرئيسي في توسيع تقنية SSG في الحد من قوة الشعيرات الدموية التي تتجاوز ارتفاع عمود معين ، عندما لا يمكن تصريف المياه بسرعة كافية لمتابعة عملية التبخر. القوة الشعرية ، القائمة على التوتر السطحي الذي يتسبب في “ارتفاع” الماء على منشفة ورقية مسامية ، تدفع الماء إلى المبخر.

مستوحاة من غابات المانغروف التي تنمو على طول السواحل ، تحايل الباحثون على هذه العقبة من خلال إنشاء شجرة اصطناعية لتحل محل العمل الشعري من خلال النتح ، وعملية تداول المياه من خلال النبات وتبخرها من الأوراق والسيقان والزهور. يمكن للعرق ضخ الماء من خلال أنابيب معزولة بأي ارتفاع مرغوب.

في الأشجار الحقيقية ، يبدأ النتح من الجذور التي تمتص الماء من خلال أوعية مجوفة مصنوعة من نسيج الخشب. عندما يسخن الماء ، يتم إطلاقه على شكل بخار عبر المسام تحت الأوراق.

تتكون الشجرة الاصطناعية من مجموعة من 19 أنبوبًا ، مغطاة بقرص سيراميك نانوي المسام ، يعمل بمثابة صفيحة. يبلغ ارتفاع كل أنبوب بلاستيكي ، يحاكي قنوات نسيج الخشب ، 6 سم ، أي أقل بقليل من 2.5 بوصة ، وقطره الداخلي 3.175 ملم ، أو حوالي عُشر البوصة.

يسمح التكوين لواجهة المبخر بالفصل حراريًا عن المياه السائبة في الخزان ، بحيث لا يجف المبخر. يتم تجديد الماء الذي يتبخر من القرص عن طريق الشفط ، والذي يضخ باستمرار المزيد من الماء من الخزان السفلي إلى شبكة الأنابيب.

قال المؤلف جوناثان بوريكو: “نعتقد أن مولد البخار الشمسي القائم على الأشجار لدينا سيكون ذا أهمية لاستخراج و تنقية المياه الجوفية” “الهدف النهائي هو تحقيق ضغط شفط قوي بما يكفي لسحب مياه المحيط من خلال مرشح غير ملح دون الحاجة إلى مضخة ميكانيكية ، بنفس الطريقة التي يمكن أن تندفع بها أشجار المانغروف في المياه. المحيط.

يمكن أن تركز الأبحاث المستقبلية على جعل الأشجار أطول ، وإضافة المزيد من الأوراق لزيادة المساحة التي يحدث فيها التبخر ، ودمج أغشية تحلية المياه في مداخل الأنابيب لمنع تراكم الملح.

تقرير البحث: “الأشجار الاصطناعية لتحسين التبخر الشمسي واستعادة المياه”

Share on facebook
Facebook
Share on twitter
Twitter
Share on linkedin
LinkedIn
-فرونيوس-بريمو
الطاقة الشمسية للمنازل

انفرتر الطاقة الشمسية الهجين Fronius Primo GEN24 Plus

انفرتر الطاقة الشمسية الهجين من Fronius
أول عاكس هجين أحادي الطور ، وبالتالي فهو خطوة جديدة على الطريق نحو رؤيتنا ل 24 ساعة من أشعة الشمس. كان هدفنا هو تطوير محول متعدد الاستخدامات ومضغوط متعدد الإمكانات يأخذ في الاعتبار جميع جوانب المتانة طوال عمر المنتج.

Read More »
الألواح الشمسية والأحوال الجوية
الفلاحة

الواح الطاقة الشمسية و الأحوال الجوية

إذا كنت تفكر في تركيب الألواح الشمسية، قد تكون قلقا بشأن كيفية عملها في أنواع مختلفة من ظروف الطقس. سوف يشرح هذا المقال كيف يؤثر الطقس على الألواح الشمسية الخاصة بك.

Read More »
بطاريات الطاقة الشمسية
استهلاك الكهرباء

اختيار بطاريات الطاقة الشمسية

أنت بحاجة إلى معرفة كيفية اختيار بطارية لنظام الطاقة الشمسية الخاص بك. ستغطي هذه المقالة العوامل الأساسية التي ستحتاج إلى أخذها في الاعتبار عند اختيار بطارية شمسية.

Read More »
AM 1.5G الرسم البياني للطيف الشمسي
Uncategorized

الإشعاع الشمسي والكتلة الهوائية

[annonce_1] يختلف الإشعاع الشمسي الذي تتلقاه الأرض عكسياً مع مربع المسافة بين الشمس والأرض. بسبب الحركة المستمرة للأرض في المدار ، فإن الإشعاع القادم إلى

Read More »
صيانة الالواح الشمسية
كهرباء

صيانة الالواح الشمسية

بعد التثبيت ، من السهل جدًا صيانة الألواح الشمسية. ومع ذلك ، بغض النظر عن مدى قلة الصيانة ، هناك بعض الأشياء التي يجب أن تعرفها عن صيانة الألواح الشمسية. تعرف على كيفية صيانة الألواح الشمسية بشكل صحيح في هذه المقالة.

Read More »
فيديوهات يوتتيوب
الطاقة الشمسية كيف تعمل الألواح الشمسية