Ученые разработали технологию улавливания чистой воды из градирен электростанций

Ученые из Массачусетского технологического университета (MIT) разработали технологию улавливания воды из системы охлаждения электростанций, работающих на ископаемом топливе. Система превращает пар от градирен в дистиллированную воду и может работать как опреснительная установка.

Генерирующие мощности на ископаемом и урановом топливе требуют огромных запасов воды для их охлаждения – для обеспечения их безопасной работы. Согласно данным исследователей из Массачусетского технологического университета, на охлаждающие потребности электростанций (газовых, угольных и атомных) в США тратиться около 39% всех запасов пресной воды в реках, озерах и водных резервуарах.

При этом градирни электростанций – это открытая система, и большая часть воды, которая используется для охлаждения, превращается в пар и уходит в атмосферу. Ученые MIT придумали способ, как можно улавливать этот пар, чтобы получать пресную воду, хотя бы для того, чтобы использовать ее для охлаждения повторно. Процесс улавливания водяного пара из градирен, по подсчетам, рентабельный и может снизить операционные расходы электростанций.

Ученые разработали простой сетчатый экран, который можно установить внутри градирен. Когда выходящий пар подвергается воздействию пучка ионов, часть молекул притягивается к металлической сетке, где они образуют капли, которые падают под действием силы тяжести и собираются ниже. Метод ионизации позволяет притягивать молекулы воды, не нарушая поток воздуха в градирне, что в итоге позволяет добиться эффективности улавливания на уроне 30%.

Система, установленная на типичной американской электростанции мощностью 600 МВт, может собирать около 150 млн галонов воды в год. Процесс сбора воды работает также как дистилляция – ионы притягивают исключительно молекулы воды, а все примеси остаются в выбросах градирен. При этом разработчики отмечают, что если использовать их систему на электростанциях, расположенных вдоль побережья океана – в США таких ТЭС много и для охлаждения они используют соленую океанскую воду – то их система будет работать как опреснительная установка, и будет стоить значительно дешевле.

«Дистиллированная вода высокого качества – это то, чего мы пытаемся достичь нашей системой улавливания», - подчеркивают ученые.

По подсчетам, установка разработанной системы будет стоить около одной трети от строительства новой опреснительной станции. А так как операционные расходы на поддержание работы системы достаточно низкие, то окупается она за два года, говорят в MIT.

Команда исследователей создала новое предприятие Infinite Cooling («Бесконечное охлаждение»), которое выиграло приз конкурса предпринимателей MIT – $100 000.

Прототип системы улавливания пара будет установлен этим летом на электростанции MIT Central Utility Plant, которая обеспечивает электроэнергией кампус и здания университета. Разработчики уже в реальных условиях будут тестировать различные материалы для экрана и собирать данные, чтобы оценить эффективность системы.