IPHROS – Innowacyjny model łączący odsalanie wody z magazynowaniem energii

W obliczu rosnących globalnych wyzwań, takich jak niedobór wody i zwiększone zapotrzebowanie na energię, zespół inżynierów z Cornell University stworzył przełomowy model łączący proces odsalania wody morskiej z magazynowaniem energii. Ten innowacyjny system, nazwany Integrated Pumped Hydro Reverse Osmosis System (IPHROS), zapowiada rewolucję w sposobie, w jaki społeczności przybrzeżne mogą pozyskiwać energię odnawialną oraz dostęp do świeżej wody.

IPHROS to zaawansowany dwusystemowy model, w którym połączone są procesy magazynowania energii i produkcji wody pitnej. System ten wykorzystuje energię odnawialną, aby pompować wodę morską do zbiornika na szczycie góry. Następnie, wykorzystując siłę grawitacji, transportując ją do elektrowni wodnej i zakładu odsalającego, który wykorzystuje odwróconą osmozę. Cała infrastruktura znajduje się w tym samym miejscu. Ten proces pozwala na efektywne wykorzystanie zasobów naturalnych, jednocześnie minimalizując wpływ na środowisko.

Maha Haji, badacz z Sibley School of Mechanical and Aerospace Engineering, wraz z doktorantem Matthew Haefnerem, przeprowadzili szczegółowe modelowanie matematyczne i opracowali ramy optymalizacji projektu i działania systemu. Ich praca, opublikowana w „Applied Energy”, rozszerza koncepcję IPHROS wprowadzoną przez Alexandra Slocuma z Massachusetts Institute of Technology. Celem była maksymalizacja efektywności produkcji świeżej wody i energii przy minimalnym wpływie na środowisko.

IPHROS ma ogromny potencjał do zaspokojenia rosnących potrzeb energetycznych i wodnych, szczególnie w rejonach narażonych na suszę, takich jak południowa Kalifornia. Model ten może dostarczać znaczące ilości energii elektrycznej i świeżej wody, co może przyczynić się do poprawy jakości życia w tych regionach. Przewiduje się, że będzie w stanie wyprodukować wystarczające ilości energii i wody, by zaspokoić potrzeby setek tysięcy gospodarstw domowych.

Oferuje wiele korzyści, takich jak redukcja kosztów inwestycyjnych i eksploatacyjnych. Dodatkowo, system ten jest w stanie naturalnie rozcieńczać wysoko zasoloną wodę pozostającą po procesie odwróconej osmozy. Jest również elastyczny i może pomagać w równoważeniu popytu na energię elektryczną w regionalnych sieciach energetycznych, dostarczając energii w okresach jej największego zapotrzebowania.

Choć koncepcja magazynowania energii w elektrowniach wodnych nie jest nowością, IPHROS wprowadza unikalne połączenie tej technologii z odsalaniem. W obliczu rosnących susz i regionów naturalnie pozbawionych dostępu do czystej wody pitnej, IPHROS może stać się kluczowym narzędziem w walce z tymi problemami.

IPHROS, łączący czystą energię i świeżą wodę, jest rozwiązaniem, które może znaleźć się w arsenale narzędzi służących do rozwiązywania problemów związanych z rosnącymi potrzebami energetycznymi i wodnymi. Ten innowacyjny system ma potencjał przyczynić się do zrównoważonego rozwoju społeczności przybrzeżnych, oferując ekologiczne i efektywne rozwiązanie dla przyszłych pokoleń. Badanie to stanowi ważny krok w kierunku bardziej zrównoważonej i ekologicznej przyszłości energetycznej.

Szymon Ślubowski