تکنولوژی جدید انرژی‌های صنعتی ناشی از نروژ را به آب آشامیدنی و گرما تبدیل می‌کند
پژوهشگران دانشگاه علم و فناوری نروژ (NTNU) تکنولوژی‌ای جدید توسعه داده‌اند که می‌تواند دو هدف را همزمان محقق کند.
این فناوری می‌تواند از حجم زیادی از حرارت صنعتی که معمولاً هدر می‌رود، استفاده کند و در عین حال آب پاک تولید کند. حرارت صنعتی بخش بزرگی از مصرف انرژی جهانی را تشکیل می‌دهد، اما پس از استفاده در فرآیندهای صنعتی، حرارت باقیمانده به اقیانوس‌ها یا مستقیم به هوا منتشر می‌شود. برآوردها نشان می‌دهد تنها در نروژ، این مقدار به ۲۰ تراوات ساعت حرارت هدر رفته در سال می‌رسد.
این تقریباً نیمی از تقاضای انرژی خانه‌های نروژی یا تقریباً مقدار انرژی است که نروژ برای گرم کردن خانه‌های خود استفاده می‌کند. کیم کریستینسن، محقق دکتری در دانشکده شیمی NTNU، به این فکر افتاد که آیا راه بهتری برای استفاده از این حرارت هدر رفته وجود دارد.
حل دو مشکل به طور همزمان
علاوه بر حرارت، آب ناشی از فرآیندهای صنعتی نیز مسئله‌ای است زیرا آلوده است. کریستینسن در بیانیه‌ای گفت: «اگر این آب خالص‌شده را از طریق منافذ کوچک در یک غشای آب‌گریز تبخیر کنیم، آبی که در طرف دیگر متراکم می‌شود قابل شرب خواهد بود.»
این روش برای ناخالصی‌های جامدی که با آب تبخیر نمی‌شوند مناسب است و می‌تواند حتی در فرآیندهایی مانند شیرین‌سازی آب دریا نیز کمک کند. محققان پیشنهاد می‌دهند از حرارت هدر رفته صنعتی برای انجام این فرآیند استفاده شود، که می‌تواند آب پاکتری در طرف دیگر غشا تولید کند.
کریستینسن چندین سال گذشته را صرف مطالعه اثرات پیچیده تفاوت دما کرده است وقتی آب از یک طرف غشا پمپاژ می‌شود و در طرف دیگر خنک می‌شود. وی نظریه‌هایی را برای پیش‌بینی تأثیر بر غشا توسعه داده و سپس آنها را در آزمایشگاه تأیید کرده است.
در نروژ دسترسی به آب خالص ممکن است مسئله‌ای نباشد، اما این فناوری می‌تواند به کشورهای صنعتی دیگر که با چالش‌های تأمین آب مواجه هستند، کمک کند.
پذیرش کند توسط صنعت
مانند همه ترقیات علمی، این راه‌حل بر اساس پژوهش‌های قبلی که در کشور دیگری انجام شده بود، بنا شده است.
محققان در آزمایشگاه TNO در هلند بر ترجمه مفاهیم پژوهشی به راه‌حل‌های واقعی کار می‌کنند. تیم پروتوتایپی به نام MemPower ساخته بودند که می‌توانست آب و انرژی را همزمان تولید کند، اما برای ادامه کار نیاز به تأمین مالی بیشتری داشتند.
کار سپس در NTNU ادامه یافت، اما صنعتی که می‌تواند از مزایای آن بهره ببرد هنوز به این ایده گرم نشده است. کریستینسن این مسئله را به محدودیت‌های مداوم فناوری غشا در تمامی بخش‌ها نسبت می‌دهد. در شرایط صنعتی سخت، فناوری غشا نتوانسته طول عمر بالایی ارائه دهد.
کریستینسن معتقد است که صنعت باید به پتانسیل فناوری‌هایی مانند MemPower آگاه باشد. وی افزود: «کار زیادی به صورت بین‌المللی در هر دو حوزه دانشگاهی و صنعتی انجام می‌شود تا با این چالش‌ها مواجه شوند و این فناوری را تجاری‌سازی کنند.»
آخرین کار وی نیز نشان می‌دهد که این فناوری می‌تواند با دیگر فرآیندهای تولید انرژی مبتنی بر غشا رقابت کند، که می‌تواند به کاربردهای تجاری بیشتری منجر شود.
یافته‌های تحقیقاتی در مجله Desalination منتشر شده‌اند.
