正在进行的能源过渡和传入的水稀缺危机要求协调研究,以确保人类的无化石未来。旨在提高能源效率,减少缩减并脱碳化水的生产,本文提出了一种新型的能源管理系统(EMS),该系统由一个小型模块化核反应堆用作共生型单元,风能和太阳能农场作为发电机。另外,还将反渗透和多阶段的闪光淡化植物作为需求响应单元以及淡水存储。混合整数线性编程(MILP)用于制定此随机优化问题,其中分段线性功能定义了SMR和Desali Nation的运营成本和效率,从而激发了能源效率和安全性。可再生可用性点预测是通过物理知情的机器学习模型获得的,其错误的特征是将预测变量的残差拟合到无监督的方法之后的不同统计分布中。在两个研究案例中解决了EMS的适用性,一种探讨了算法的灵活性开发,另一个探索了其用于实时实施的适用性。调度员设法保持了不变的SMR的核心反应,同时通过完全利用扇形耦合灵活性来满足不同可再生可供应制度的电气需求和水需求。同时,可再生的限制将最低限制。
摘要:人口增长,再加上工业和农业发展,导致对淡水供应的需求增加。对于缺水稀缺的国家,淡化构成了解决此问题的唯一可行解决方案。反渗透(RO)技术已被广泛使用,因为膜材料已升级并降低了成本。现在,RO是最重要的技术,用于化下不同类型的水,例如海水,咸水和自来水。但是,它的设计至关重要,因为许多参数都参与获得良好的设计。大量使用RO鼓励建立一种促进设计过程的程序,并有助于获得最佳性能RO脱盐系统。本文提供了一个分为三个部分的过程:(1)对RO参数进行分类; (2)按一定顺序选择pa-armeters,然后通过12个步骤进行计算过程; (3)然后在RO系统分析(ROSA)软件上插入所选参数和获得的值。然后,通过创建一个使用ROSA的RO系统设计阶段遵循的算法图表来总结这些点。然后以拟议列表上的一个示例进行验证以验证该过程,并进行了对参数的不同值进行比较。这项比较研究的结果表明,选择不同的参数会影响RO系统的生产力。此外,每个设计都有特定的最佳参数集,这取决于用户设置的限制。
I. Ben Ali,M。Turki,J。Belhadj,Xavier Roboam。 独立无电池的PV/Wind驱动的咸水反渗透淡化系统的全身设计和能量管理。 可持续的能源技术和评估,2020,42,pp.100884。 10.1016/j.seta.2020.100884。 hal-02981480I. Ben Ali,M。Turki,J。Belhadj,Xavier Roboam。独立无电池的PV/Wind驱动的咸水反渗透淡化系统的全身设计和能量管理。可持续的能源技术和评估,2020,42,pp.100884。10.1016/j.seta.2020.100884。hal-02981480
1000 mV s −1,电荷转移电阻更低,电化学活性表面积比 2H-MoS 2 电极高出近十倍。此外,1T ʹ -MoS 2 电极在 CDI 实验中表现出 65.1 mg NaCl cm −3 的出色体积脱盐容量。原位 X 射线衍射 (XRD) 表明,阳离子存储机制随着 1T ʹ -MoS 2 中间层的动态扩展而发生,以容纳 Na + 、K + 、Ca 2 + 和 Mg 2 + 等阳离子,从而提高了容量。理论分析表明,1T ʹ 相在热力学上优于 2H 相,离子水合和通道限制在增强离子吸附中也起着关键作用。总的来说,这项工作为设计具有高体积性能的紧凑型二维层状纳米层提供了一种新方法,用于 CDI 海水淡化。
“在真实环境中展示过程的经验令人兴奋和成功。在巴勒莫大学与其他涉及的水收集财团合作进行的广泛的实验活动中,评估了操作单个单元和综合治疗链的可行性。其实施可能会创造就业机会并改善人们的福利,并使Lampedusa成为为欧盟市场提供镁的参与者。”
Yangying Zhu是加州大学圣塔芭芭拉分校机械工程系的助理教授,他在美国能源部(DOE)内的高级研究项目机构 - 能源(ARPA-E)的两年,500,000美元的种子赠款归功于该问题。这笔赠款是作为激发新创新者的一部分提供的一部分,以影响能源技术(Igniite 2024),一项新的ARPA-E计划,支持早期职业生涯的科学家和工程师将破坏性的思想转化为有影响力的能源技术并将其带入市场。“这是该机构第一次资助早期职业单评论家研究,”朱说。“与NSF早期职业奖(Zhu之前也获得过)一样,与其仅仅专注于基本发现,而是专注于支持与改善美国能源效率和可持续性的ARPA-E使命的思想。”该机构收到了400份竞争激烈的赠款申请,仅选择23份资金。
咸水地下水也是重要的水源,可以提供新的水源并有助于减少对淡水供应的需求。在本报告中,咸水地下水被视为总溶解固体浓度在 1,000 至 10,000 毫克/升范围内的地下水。美国有 406 家市政咸水地下水淡化厂,其中大部分位于佛罗里达州(40%)、加利福尼亚州(14%)和德克萨斯州(13%)(Mickley,2018 年)。2003 年,德克萨斯州估计有超过 815 万亿加仑(25 亿英亩英尺)的咸水可用(LBG-Guyton Associates,2003 年)。截至 2024 年,已完成的咸水含水层研究表明,31 个主要和次要含水层中的 12 个含水层的总原地咸水地下水储量为 1,000 万亿加仑(32 亿英亩英尺)。这些体积计算方法之间的主要差异详见第 4.5 节。