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(jì)劃和本科研究機(jī)會(huì)計(jì)劃( UROP )主辦的2021 年秋季本科生展示會(huì)的特色項(xiàng)目之一。

在助理教授Woochul Lee提出這個(gè)想法后，高級(jí)機(jī)械工程專(zhuān)業(yè)的Justin Yip和Deylen Nekoba于 2020 年秋季開(kāi)始了該項(xiàng)目。這項(xiàng)公共影響研究可能具有全球影響，因?yàn)槿蛑挥胁坏?1% 的淡水資源可供社會(huì)使用。據(jù)研究小組稱(chēng)，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(jiàn)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(gè)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(shuō)。“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(guò)夏威夷的含水層影響淡水供應(yīng)的時(shí)候。”

通過(guò)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?xún)鼋Y(jié)水并隨著冰層的生長(zhǎng)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(xiàng)目的結(jié)果表明，雖然鹽度對(duì)于飲用水標(biāo)準(zhǔn)來(lái)說(shuō)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(xiàng)目能激發(fā)其他人考慮節(jié)約用水的重要性以及對(duì)新鮮飲用水的持續(xù)需求，”Nekoba 說(shuō)。“在我們的演講中，我們提到在未來(lái)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(cè)試。”

Yip 補(bǔ)充說(shuō)：“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(lái)運(yùn)行。夏威夷還擁有 2045 年零排放電力銷(xiāo)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(huì)利用多余的可再生能源發(fā)電，否則(未來(lái))將被削減來(lái)生產(chǎn)飲用水。”

Yip 和 Nekoba 在過(guò)去兩個(gè)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(xiàng)目不可或缺的一部分，如果沒(méi)有他們的幫助，我們將無(wú)法完成幾乎同樣多的工作。我們的導(dǎo)師Dr. Lee 也值得稱(chēng)贊，因?yàn)樗魬?zhàn)我們考慮不同的方法來(lái)達(dá)成解決方案，并向我們強(qiáng)調(diào)文檔的重要性，并在對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行更改時(shí)一次只更改一個(gè)變量，”Nekoba 說(shuō)。“我現(xiàn)在對(duì)自己未來(lái)進(jìn)行任何研究實(shí)驗(yàn)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?cè)?2021 年秋季本科虛擬展示活動(dòng)中展示了 22 個(gè)項(xiàng)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(dòng)每學(xué)期舉行一次，向所有從事研究項(xiàng)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(kāi)放。欲了解更多信息，請(qǐng)?jiān)L問(wèn)本科展示網(wǎng)站。