Теплица с морской водой - Seawater greenhouse

Опреснение воды
Методы

А теплица с морской водой это теплица структура, которая позволяет выращивать урожай в засушливый регионы, используя морская вода и солнечная энергия. Этот метод включает перекачку морской воды (или ее притяжение, если она ниже уровня моря) в засушливое место, а затем подвергание ее двум процессам: во-первых, она используется для увлажнения и охлаждения воздуха, а во-вторых, она испаряется за счет солнечного нагрева и дистиллированный производить пресная вода. Наконец, оставшийся увлажненный воздух удаляется из теплицы и используется для улучшения условий выращивания уличных растений. Технология была представлена ​​британским изобретателем Чарли Патоном в начале 1990-х годов и разрабатывается им. Великобритания компания Seawater Greenhouse Ltd. Более концентрированная соленая вода может быть дополнительно испарена для производства соли и других элементов или сброшена обратно в море. Теплица с морской водой - это ответ на мировой водный кризис и пик воды.

История

Концепция теплицы с морской водой была впервые исследована и разработана в 1991 году компанией Чарли Патона Light Works Ltd, ныне Seawater Greenhouse Ltd. Первый пилотный проект начался в 1992 году с поиска испытательного участка, который в конечном итоге был обнаружен на Канарские острова из Тенерифе. Прототип теплицы с морской водой был собран в Великобритании и построен на территории Тенерифе. Результаты этого пилотного проекта подтвердили концепцию и продемонстрировали потенциал для других засушливых регионов.[1]

Первоначальная конструкция пилотного проекта превратилась в более дешевое решение с использованием более легкой стальной конструкции, аналогичной многопролетному политоннелю. Эта структура была спроектирована так, чтобы быть рентабельной и подходящей для местных поставщиков. Сначала конструкция была протестирована и подтверждена на второй теплице с морской водой, построенной на Остров Аль-Арьям, Абу Даби, Объединенные Арабские Эмираты в 2000 г.[2][3]В 2004 г. было завершено строительство третьей пилотной теплицы с морской водой недалеко от г. Маскат, Оман[4][5][6] в сотрудничестве с Университет Султана Кабуса, предоставляя возможность развивать устойчивый садоводческий сектор на Побережье Батины. Эти проекты позволили провести валидацию термодинамической имитационной модели, которая с учетом соответствующих метеорологических данных точно предсказывает и количественно определяет, как теплица с морской водой будет работать в других частях мира.[7]

В 2010 году компания Seawater Greenhouse построила новую коммерческую установку в г. Австралия. Теперь предприятие независимо работает с развитым набором технологий под названием Sundrop Farms.[8][9]

Процесс

Теплица с морской водой использует солнце, море и атмосферу для производства пресной воды и охлаждения воздуха. Процесс воссоздает естественный гидрологический цикл в контролируемой среде. Передняя стена здания - это морская вода. испаритель. Он состоит из сотовая решетка и встречает господствующий ветер. Вентиляторы контролируют движение воздуха. Морская вода стекает по решетке, охлаждая и увлажняя воздух, проходящий в зону посадки. Солнечный свет фильтруется через специально сконструированную крышу. Крышные ловушки инфракрасный тепло, пропуская видимый свет, способствуя фотосинтезу. Это создает оптимальные условия выращивания - прохладу и влажность с высокой интенсивностью света. Морская вода, нагретая в крыше, проходит через второй испаритель, создавая горячий насыщенный воздух, который затем проходит через конденсатор.Конденсатор охлаждается поступающей морской водой. Разница температур вызывает конденсацию пресной воды из воздушного потока. Объем пресной воды определяется температурой воздуха, относительной влажностью, солнечной радиацией и скоростью воздушного потока. Эти условия могут быть смоделированы с использованием соответствующих метеорологических данных, что позволяет оптимизировать дизайн и процесс для любого подходящего места.

Рисунок 1. Внутри теплицы - испарение: вода перекачивается из моря для испарения над картонной решеткой.
Рис. 2. Внутри теплицы - конденсация: водяной пар создается множеством горячих труб и последовательно конденсируется на более холодных трубах.

Теплица с морской водой испаряет гораздо больше воды, чем конденсируется обратно в пресную воду. Этот влажный воздух `` теряется '' из-за высокой скорости вентиляции для охлаждения культур и подачи CO
2. Вытяжной воздух с более высокой влажностью дает некоторые преимущества для выращивания более выносливых культур с подветренной стороны теплицы.

Рис. 3. Прилегающая территория спереди теплицы.
Рисунок 4. Два года эксплуатации с обратной стороны теплицы.

Это явление может позволить выращивать биотопливные культуры на территории, окружающей теплицу с морской водой.

Применимость

Метод применим к участкам в засушливых регионах у моря. Расстояние и высоту от моря необходимо оценивать с учетом энергии, необходимой для перекачки воды на площадку. На побережье есть множество подходящих мест; другие находятся ниже уровня моря, например Мертвое море и Каттара Депрессия, где были предложены гидросхемы для использования гидравлического давления для выработки электроэнергии, например, Канал Красное море – Мертвое море.[10][11]

Награды

Технология получила ряд наград, в том числе:

  1. Награда за инновации в сфере производства электроэнергии и водных ресурсов », награда за решения в области электроэнергетики и водоснабжения, Дубай, 2009 г. (2009 г.)[12]
  2. Премия Сент-Эндрюса за окружающую среду, Университет Сент-Эндрюс и ConocoPhillips, (2007)[13]
  3. Техническая премия, Технология на благо человечества, Технический музей инноваций, Сан-Хосе, Калифорния, (2006)[7]
  4. Глобальная ежегодная награда Института инженерии и технологий (IET) за устойчивое развитие, Институт инженерии и технологий, (2006)[14]
  5. Специальная экологическая награда была присуждена за теплицу с морской водой, которая (перегоняет) морскую воду для использования (в сельском хозяйстве) в засушливых климатических условиях, Ассоциация гальванизаторов, (2001 г.)[15][требуется проверка ]
  6. Премия Design Museum Sense за лучший опыт в области устойчивого промышленного дизайна и архитектуры, Музей дизайна, (1999)[16][требуется проверка ]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ «Морская вода». YouTube.
  2. ^ П. А. Дэвис и К. Патон (2005). «Теплица с морской водой в Объединенных Арабских Эмиратах: тепловое моделирование и оценка вариантов дизайна». Опреснение. Эльзевир. 173 (2): 103–111. Дои:10.1016 / j.desal.2004.06.211. Получено 2015-11-03.
  3. ^ Пирс, Фред (2004). Хранители весны: возвращая нашу воду в эпоху глобализации. Island Press. С. 199–201. ISBN  9781597268936. Получено 2015-11-03.
  4. ^ С.С. Саблания, 1`` М.Ф.А. Goosen, a, C. Patonb, W.H. Шайяк, Х. Аль-Хинаид (5 ноября 2003 г.). «Моделирование производства пресной воды с использованием теплицы с увлажнением-осушением морской воды». Опреснение. Эльзевир. 159 (3): 283–288. Дои:10.1016 / S0011-9164 (03) 90080-4.CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)
  5. ^ М.Ф.А. Гусена``, С.С. Саблания, К. Патонб, Дж. Перрета, А. Аль-Нуаймик, И. Хаффара, Х. Аль-Хинаид, В. Х. Шайя (ноябрь 2003 г.). «Опреснение солнечной энергии для засушливых прибрежных регионов: создание теплицы для увлажнения и осушения морской воды». Опреснение. Эльзевир. 75 (5): 413–419. Дои:10.1016 / j.solener.2003.07.007.CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)
  6. ^ Н. Гаффура, б``, В.К. Реддья, М. Абу-Арабия (декабрь 2011 г.). «Развитие технологий и применение солнечной энергии в опреснении: вклад MEDRC». Опреснение. Эльзевир. 15 (9): 4410–4415. Дои:10.1016 / j.rser.2011.06.017.CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)
  7. ^ а б «Морская вода». YouTube.
  8. ^ «Морская вода». YouTube.
  9. ^ «Морская вода». YouTube.
  10. ^ «Управление водой для мира на Ближнем Востоке». archive.unu.edu.
  11. ^ «Калькулятор потерь напора трубы и мощности - рассчитайте, сколько энергии нужно перекачивать морскую воду в центр Сахары или пустыни Гоби для опреснения в теплице SeaWater - ответ не так уж и много. - Claverton Group». claverton-energy.com.
  12. ^ Награда за инновационные решения в области энергетики и водоснабжения
  13. ^ Премия Сент-Эндрюса за охрану окружающей среды
  14. ^ Ежегодная награда Глобального института инженерии и технологий (IET) в области устойчивого развития[мертвая ссылка ]
  15. ^ Специальная экологическая награда была присуждена за теплицу с морской водой, которая (перегоняет) морскую воду для использования (в сельском хозяйстве) в условиях засушливого климата.
  16. ^ Премия Design Museum Sense за лучший опыт в области устойчивого промышленного дизайна и архитектуры

внешняя ссылка