在中央公用事业大楼的屋顶上，站在一个冷却塔前的是(从左到右):Seth Kinderman，中央公用事业大楼工程经理;克里帕·瓦拉纳西机械工程副教授;最近的博士毕业生卡里姆·哈利勒和马赫·达马克;还有Patrick Karalekas，中央公用事业公司的工程师。图片:梅勒妮Gonick /麻省理工学院

 

技术捕获从冷却塔蒸发的水;原型将安装在麻省理工学院的中央公用事业工厂。

 

麻省理工学院的工程师们设计的一种新系统可以为世界各地干旱的城市提供低成本的饮用水来源，同时还可以降低发电厂的运营成本。

 

在美国，从河流、湖泊和水库中抽取的淡水中，约有39%是专门为使用化石燃料或核能的发电厂提供冷却用水的，而这些水中的大部分最终以水蒸气的形式飘散了。但麻省理工学院的新系统有可能节省掉大量流失的水，甚至可能成为沿海城市清洁、安全的饮用水的重要来源，这些城市用海水冷却当地的发电厂。天富代理收益如何？

 

 

新概念看似简单的背后的原理:当空气含有丰富的雾是用一束带电粒子轰击,称为离子,水滴成为带电,从而可以对网格线,类似于一个纱窗,放置在他们的路径。这些液滴然后聚集在网上，排放到一个收集盘里，可以在发电厂重复使用，也可以送到城市的供水系统。

 

这个系统是上个月赢得麻省理工学院10万美元创业竞赛的初创公司Infinite Cooling的基础。今天发表在《科学进展》杂志上的一篇论文描述了这个系统，该论文的合著者是Maher Damak PhD’18和机械工程副教授Kripa Varanasi。达马克和瓦拉纳西是这家初创公司的联合创始人之一。

 

瓦拉纳西的愿景是开发高效的水回收系统，从自然雾气和工业冷却塔的羽状物中收集水滴。该项目是达马克博士论文的一部分，旨在提高捕雾系统的效率。捕雾系统在许多缺水的沿海地区被用作饮用水来源。这些系统通常由某种塑料或金属网垂直悬挂在有规律地从海上卷来的雾霭的路径上，效率极其低下，只能捕捉通过它们的大约1%到3%的水滴。瓦拉纳西和达马克想知道是否有一种方法可以让网捕捉更多的水滴——并且找到了一种非常简单有效的方法。

 

现有系统效率低下的原因在小组详细的实验室实验中变得很明显:问题在于系统的空气动力学。当一股气流通过障碍物时，比如这些捕捉雾的网状筛网中的金属线，气流就会在障碍物周围自然地偏离方向，就像在飞机机翼上流动的空气分离成气流，分别流经机翼结构的上方和下方。这些偏离的气流将液滴带到导线的一侧，除非它们撞向导线的中心。

 

其结果是，液滴被捕获的比例远远低于导线所占据的收集面积比例，因为液滴被它们前面的导线扫到一边。仅仅使电线变大或网孔变小往往会适得其反，因为它妨碍了整体气流，导致收集的净减少。

 

新系统的低成本的饮用水来源

 

这个团队的实验室装置被用来测试动力装置的冷凝器系统。网状物被放置在右上方的漏斗，以收集在网状物上凝结的水。礼貌的研究天富代理收益如何？

 

但是当进入的雾首先被离子束击中时，相反的效果就会发生。不仅所有在导线路径上的液滴都落在导线上，即使是瞄准网孔的液滴也会被拉向导线。因此，这个系统可以捕获更大一部分通过的液滴。因此，它可以显著提高雾捕捉系统的效率，而且成本低得令人吃惊。设备简单，所需的电量也很小。

 

接下来，研究小组专注于从发电厂冷却塔的羽流中获取水分。在那里，水蒸汽流比任何自然产生的雾都要集中得多，这使得该系统更加高效。由于收集蒸发的水本身就是一个蒸馏过程，所以收集到的水是纯净的，即使冷却水是含盐的或被污染的。这时，瓦拉纳西实验室的另一名研究生卡里姆·哈利勒加入了这个团队。