一種將海水冷凍以產(chǎn)生淡水的新興方法是12 月 10 日由夏威夷大學(xué)在馬諾阿的榮譽(yù)計劃和本科研究機(jī)會計劃( UROP )主辦的2021 年秋季本科生展示會的特色項目之一。

在助理教授Woochul Lee提出這個想法后，高級機(jī)械工程專業(yè)的Justin Yip和Deylen Nekoba于 2020 年秋季開始了該項目。這項公共影響研究可能具有全球影響，因為全球只有不到 1% 的淡水資源可供社會使用。據(jù)研究小組稱，剩余的淡水與鹽水混合或包含在冰川中。

脫鹽是從海水中去除鹽分和礦物質(zhì)的常見做法。然而，傳統(tǒng)的方法，例如將水煮沸，需要大量的能量才能將水變成蒸汽。冷凍海水淡化是學(xué)術(shù)界研究的一個新興研究領(lǐng)域。

“將水變?yōu)楸嗨璧哪芰渴菍⑵淙恐蠓械哪芰康钠叻种唬?rdquo;葉說。“清潔淡水的供應(yīng)也是夏威夷非常必要的資源，因此獲得具有彈性的飲用水源非常重要，特別是在干旱或其他災(zāi)害通過夏威夷的含水層影響淡水供應(yīng)的時候。”

通過冷凍去除鹽分

學(xué)生們創(chuàng)造了一種創(chuàng)新的工具，它可以凍結(jié)水并隨著冰層的生長而消除鹽分。然后將冰轉(zhuǎn)移到洗滌系統(tǒng)，從冰表面去除剩余的鹽分。該項目的結(jié)果表明，雖然鹽度對于飲用水標(biāo)準(zhǔn)來說仍然太高，但它們?nèi)匀荒軌蛳Ｋ械拇罅葵}分和礦物質(zhì)。

“我們希望我們的項目能激發(fā)其他人考慮節(jié)約用水的重要性以及對新鮮飲用水的持續(xù)需求，”Nekoba 說。“在我們的演講中，我們提到在未來的工作中壓縮設(shè)置;這將允許設(shè)置在不同的位置和條件下進(jìn)行運(yùn)輸和測試。”

Yip 補(bǔ)充說：“我們的冷凍海水淡化裝置也需要用電，這意味著可以使用可再生能源來運(yùn)行。夏威夷還擁有 2045 年零排放電力銷售的可再生能源組合標(biāo)準(zhǔn)，因此像這樣的海水淡化裝置可能會利用多余的可再生能源發(fā)電，否則(未來)將被削減來生產(chǎn)飲用水。”

Yip 和 Nekoba 在過去兩個學(xué)期從UROP共獲得了 15,861 美元，用于協(xié)助支付材料成本和津貼。

“ UROP一直是我們項目不可或缺的一部分，如果沒有他們的幫助，我們將無法完成幾乎同樣多的工作。我們的導(dǎo)師Dr. Lee 也值得稱贊，因為他挑戰(zhàn)我們考慮不同的方法來達(dá)成解決方案，并向我們強(qiáng)調(diào)文檔的重要性，并在對系統(tǒng)進(jìn)行更改時一次只更改一個變量，”Nekoba 說。“我現(xiàn)在對自己未來進(jìn)行任何研究實驗的能力更有信心，而且我與同齡人交流任何發(fā)現(xiàn)的能力也變得更好。”

本科生展示

Yip 和 Nekoba 是 27 名學(xué)生中的一員，他們在 2021 年秋季本科虛擬展示活動中展示了 22 個項目。其他主題包括 大流行期間父母和孩子的焦慮、太空農(nóng)業(yè)和歐胡島年輕人的公民參與。本科展示活動每學(xué)期舉行一次，向所有從事研究項目或創(chuàng)造性工作的所有學(xué)習(xí)領(lǐng)域的UH Mānoa 本科生開放。欲了解更多信息，請訪問本科展示網(wǎng)站。