Skleník s mořskou vodou - Seawater greenhouse

Odsolování vody
Metody

A skleník s mořskou vodou je skleník struktura, která umožňuje růst plodin v suchý regiony pomocí mořská voda a solární energie. Tato technika zahrnuje čerpání mořské vody (nebo jí umožňuje gravitovat, pokud je pod hladinou moře) na suché místo a poté ji podrobit dvěma procesům: za prvé se používá k zvlhčování a chlazení vzduchu a za druhé se odpařuje solárním ohřevem a destilovaný k výrobě sladká voda. Nakonec je zbývající zvlhčený vzduch vytlačen ze skleníku a použit ke zlepšení podmínek pěstování venkovních rostlin. Tato technologie byla zavedena britským vynálezcem Charlie Patonem na počátku 90. let a je vyvíjena jeho Spojené království společnost Seawater Greenhouse Ltd. Koncentrovanější slaná voda může být buď dále odpařována pro výrobu soli a dalších prvků, nebo vypouštěna zpět do moře. Skleník s mořskou vodou je reakcí na globální vodní krize a špičková voda.

Dějiny

Koncept skleníku s mořskou vodou byl poprvé prozkoumán a vyvinut v roce 1991 společností Charlie Paton's Light Works Ltd, nyní Seawater Greenhouse Ltd. První pilotní projekt byl zahájen v roce 1992 hledáním testovacího místa, které bylo nakonec nalezeno na Kanárský ostrov z Tenerife. Prototyp skleníku s mořskou vodou byl sestaven ve Velké Británii a postaven na místě na Tenerife. Výsledky tohoto pilotního projektu potvrdily koncepci a ukázaly potenciál pro další suché oblasti.[1]

Původní pilotní design se vyvinul do levnějšího řešení s použitím lehčí ocelové konstrukce, podobné vícepólovému polytunnel. Tato struktura byla navržena tak, aby byla nákladově efektivní a vhodná pro místní zdroje. Návrh byl nejprve testován a ověřen prostřednictvím druhého skleníku s mořskou vodou, který byl postaven na Ostrov Al-Aryam, Abu Dhabi, Spojené arabské emiráty v roce 2000.[2][3]V roce 2004 byl dokončen třetí pilotní skleník s mořskou vodou Muscat, Omán[4][5][6] ve spolupráci s Univerzita sultána Qaboose, který poskytuje příležitost k rozvoji udržitelného zahradnického odvětví na území EU Batinah pobřeží. Tyto projekty umožnily validaci termodynamického simulačního modelu, který na základě příslušných meteorologických údajů přesně předpovídá a kvantifikuje, jak bude skleník s mořskou vodou fungovat v jiných částech světa.[7]

V roce 2010 postavila společnost Seawater Greenhouse novou komerční instalaci v roce Austrálie. Podnik nyní samostatně pracuje s vyvinutou sadou technologií jako Sundrop Farms.[8][9]

Proces

Skleník s mořskou vodou využívá slunce, moře a atmosféru k výrobě čerstvé vody a studeného vzduchu. Tento proces obnovuje přirozenost hydrologický cyklus v kontrolovaném prostředí. Přední stěna budovy je mořská voda výparník. Skládá se z a voštinová mříž a čelí převládajícímu větru. Ventilátory řídí pohyb vzduchu. Mořská voda stéká dolů po mříži, ochlazuje a zvlhčuje vzduch procházející do oblasti výsadby. Sluneční světlo je filtrováno přes speciálně konstruovanou střechu. Střešní pasti infračervený teplo a současně umožňuje viditelné světlo podporovat fotosyntézu. To vytváří optimální podmínky pro růst - chladné a vlhké s vysokou intenzitou světla. Mořská voda, která byla ohřátá ve střeše, prochází druhým výparníkem a vytváří horký nasycený vzduch, který poté proudí a kondenzátor Kondenzátor je chlazen přicházející mořskou vodou. Teplotní rozdíl způsobí kondenzaci čerstvé vody z proudu vzduchu. Objem sladké vody je určen teplotou vzduchu, relativní vlhkostí, slunečním zářením a rychlostí proudění vzduchu. Tyto podmínky lze modelovat pomocí vhodných meteorologických dat, což umožňuje optimalizaci návrhu a procesu pro jakékoli vhodné místo.

Obrázek 1. Uvnitř skleníku - odpařování: voda je čerpána z moře a odpařována přes lepenkovou mříž
Obrázek 2. Uvnitř skleníku - kondenzace: Vodní pára je vytvářena řadou horkých trubek a postupně kondenzuje na chladnějších trubkách

Skleník s mořskou vodou odpařuje mnohem více vody, než kondenzuje zpět do sladké vody. Tento vlhký vzduch je „ztracen“ kvůli vysoké rychlosti ventilace, která udržuje plodiny chladné a zásobené CO
2. Odpadní vzduch s vyšší vlhkostí poskytuje určitou výhodu pro pěstování odolnějších plodin po větru ve skleníku.

Obrázek 3. Okolní oblast z přední části skleníku
Obrázek 4. Dva roky provozu ze zadní části skleníku

Tento jev by mohl umožnit pěstování plodin na biopaliva v oblasti obklopující skleník s mořskou vodou.

Použitelnost

Tato technika je použitelná pro místa ve vyprahlých oblastech blízko moře. Je třeba vyhodnotit vzdálenost a nadmořskou výšku od moře s ohledem na energii potřebnou k čerpání vody na místo. Na pobřeží je řada vhodných míst; ostatní jsou pod hladinou moře, například Mrtvé moře a Katarská deprese, kde byla navržena vodní schémata k využití hydraulického tlaku k výrobě energie, např. Kanál Rudé moře – Mrtvé moře.[10][11]

Ocenění

Tato technologie získala řadu ocenění, včetně:

  1. Ocenění za inovaci v oblasti výroby energie a vodních řešení “, 2009 Cena za výrobu energie a vodní řešení, Dubaj (2009)[12]
  2. Cena St Andrews pro životní prostředí, University of St Andrews and ConocoPhillips, (2007)[13]
  3. Cena Tech, technologie ve prospěch lidstva, Tech Museum of Innovation, San Jose CA, (2006)[7]
  4. Globální výroční cena Institute of Engineering and Technology (IET) za udržitelnost, Instituce inženýrství a technologie, (2006)[14]
  5. Zvláštní cena za životní prostředí byla udělena společnosti Seawater Greenhouse, která (destiluje) mořskou vodu pro použití (v zemědělství) v suchém podnebí, Galvanizer Association, (2001)[15][je nutné ověření ]
  6. Cena Design Museum Sense Award za nejlepší postupy v oblasti udržitelného průmyslového designu a architektury, Design Museum, (1999)[16][je nutné ověření ]

Viz také

Reference

  1. ^ "SeawaterGreenhouse". Youtube.
  2. ^ P. A. Davies a C. Paton (2005). „Skleník s mořskou vodou ve Spojených arabských emirátech: termální modelování a hodnocení návrhových možností“. Odsolování. Elsevier. 173 (2): 103–111. doi:10.1016 / j.desal.2004.06.211. Citováno 2015-11-03.
  3. ^ Pearce, Fred (2004). Strážci jara: Znovuzískání naší vody v době globalizace. Island Press. 199–201. ISBN  9781597268936. Citováno 2015-11-03.
  4. ^ SS Sablania, 1,, M.F.A. Goosen, a, C. Patonb, W.H. Shayyac, H. Al-Hinaid (5. listopadu 2003). „Simulace výroby sladké vody pomocí skleníku se zvlhčováním a odvlhčováním mořské vody“. Odsolování. Elsevier. 159 (3): 283–288. doi:10.1016 / S0011-9164 (03) 90080-4.CS1 maint: více jmen: seznam autorů (odkaz)
  5. ^ M.F.A Goosena, ``, S.S Sablania, C Patonb, J Perreta, A Al-Nuaimic, I Haffara, H Al-Hinaid, W.H Shayyae (listopad 2003). „Odsolování solární energie ve vyprahlých pobřežních oblastech: vývoj skleníku na zvlhčování – odvlhčování mořské vody“. Odsolování. Elsevier. 75 (5): 413–419. doi:10.1016 / j.solener.2003.07.007.CS1 maint: více jmen: seznam autorů (odkaz)
  6. ^ N. Ghaffoura, b,,, V.K. Reddya, M. Abu-Arabia (prosinec 2011). „Technologický vývoj a aplikace solární energie při odsolování: příspěvek MEDRC“. Odsolování. Elsevier. 15 (9): 4410–4415. doi:10.1016 / j.rser.2011.06.017.CS1 maint: více jmen: seznam autorů (odkaz)
  7. ^ A b "SeawaterGreenhouse". Youtube.
  8. ^ "SeawaterGreenhouse". Youtube.
  9. ^ "SeawaterGreenhouse". Youtube.
  10. ^ „Řízení vody pro mír na Středním východě“. archive.unu.edu.
  11. ^ „Kalkulačka Pipe Headloss & Power - spočítejte, kolik energie na čerpání mořské vody do středu Sahary nebo pouště Gobi pro odsolování ve skleníku SeaWater - neodpovídejte moc. - Claverton Group“. claverton-energy.com.
  12. ^ Cena za inovaci v oblasti výroby energie a vody
  13. ^ Cena St. Andrews pro životní prostředí
  14. ^ Globální výroční cena Institute of Engineering and Technology (IET) za udržitelnost[mrtvý odkaz ]
  15. ^ Zvláštní cena za životní prostředí byla udělena skleníku Seawater Greenhouse, který (destiluje) mořskou vodu pro použití (v zemědělství) v suchém podnebí
  16. ^ Cena Design Museum Sense Award za nejlepší postupy v oblasti udržitelného průmyslového designu a architektury

externí odkazy