อุปกรณ์ที่สามารถผลิตกระแสไฟฟ้าในขณะที่แยกเกลือออกจากน้ำทะเลได้รับการพัฒนาโดยนักวิจัยในซาอุดีอาระเบียและจีน ซึ่งอ้างว่าระบบใหม่ของพวกเขามีประสิทธิภาพสูงในการปฏิบัติงานทั้งสองอย่าง อุปกรณ์นี้ใช้ความร้อนเหลือทิ้งจากเซลล์แสงอาทิตย์เพื่อแยกเกลือออก ซึ่งจะทำให้เซลล์แสงอาทิตย์เย็นลง นอกจากนี้ยังไม่ผลิตน้ำเกลือเข้มข้นเป็นของเสีย ช่วยลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมที่อาจเกิดขึ้น
ในหลายส่วน
ของโลก การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศและการเติบโตของประชากรทำให้ความต้องการน้ำจืดมีมาก ในพื้นที่ชายฝั่งทะเลบางแห่ง การแยกเกลือออกจากน้ำกร่อยหรือน้ำทะเลเพื่อเปลี่ยนให้เป็นน้ำจืด ถูกนำมาใช้มากขึ้นเพื่อตอบสนองความต้องการ ปัจจุบันมีโรงกลั่นน้ำทะเลประมาณ 16,000 แห่งทั่วโลก
ผลิตน้ำจืดประมาณ 95 ล้านลูกบาศก์เมตรทุกวัน อย่างไรก็ตาม ระบบแยกเกลือออกจากน้ำทะเลในปัจจุบันอาจมีราคาแพงและใช้พลังงานมาก ซึ่งก่อให้เกิดการปล่อยก๊าซคาร์บอนจำนวนมาก กระบวนการนี้ยังสามารถผลิตน้ำเกลือหรือน้ำเกลือที่มีความเข้มข้นสูงได้เช่นเดียวกับน้ำจืด น้ำเกลือนี้อาจมีสารเคมี
ที่เป็นพิษซึ่งนำมาใช้ในระหว่างกระบวนการแยกเกลือออกจากน้ำทะเล และหากไม่กำจัดอย่างเหมาะสม อาจส่งผลเสียต่อสิ่งแวดล้อมได้ การแลกเปลี่ยนประสิทธิภาพการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศยังผลักดันให้เกิดความต้องการพลังงานหมุนเวียน เช่น พลังงานแสงอาทิตย์ การผลิตไฟฟ้าและน้ำจืดพร้อมกัน
โดยใช้ความร้อนเหลือทิ้งจากเซลล์แสงอาทิตย์สำหรับการแยกเกลือออกจากน้ำทะเลได้รับการขนานนามว่าเป็นวิธีการลดพลังงานที่จำเป็นสำหรับการกลั่นน้ำทะเล อย่างไรก็ตาม โดยทั่วไปแล้วสิ่งนี้ส่งผลให้เกิดการแลกเปลี่ยนระหว่างการผลิตไฟฟ้าที่มีประสิทธิภาพและการแยกเกลือออกจากน้ำทะเล
อย่างมีประสิทธิภาพตอนนี้ ในซาอุดิอาระเบียและเพื่อนร่วมงานอ้างว่าได้พัฒนาอุปกรณ์ใหม่ที่เรียกว่า ซึ่งรวมการแยกเกลือและการผลิตไฟฟ้าที่มีประสิทธิภาพ ประกอบด้วยแผงโซลาร์เซลล์ที่อยู่ด้านบนของส่วนประกอบการกลั่นแบบหลายขั้นตอน ใช้ความร้อนเหลือทิ้งจากเซลล์แสงอาทิตย์เพื่อขับเคลื่อน
การระเหย
ของน้ำ และได้รับการออกแบบมาเพื่อรวบรวมและนำความร้อนแฝงกลับมาใช้ใหม่จากการควบแน่นของไอในแต่ละขั้นตอนการกลั่นเพื่อขับเคลื่อนการระเหยในขั้นต่อไป คูลเลอร์ทำงานในการทดสอบในห้องปฏิบัติการจำลองการส่องสว่างจากแสงอาทิตย์ที่อุณหภูมิแวดล้อม 24 °C อุณหภูมิของเซลล์แสงอาทิตย์
นั้นเย็นกว่าเซลล์แสงอาทิตย์แบบเดียวกันที่ไม่ได้ติดตั้งบนส่วนประกอบ MSMD ประมาณ 14 °C ส่งผลให้ผลิตไฟฟ้าได้มากขึ้นเกือบ 8% เมื่อเทียบกับเซลล์แสงอาทิตย์แบบเปลือย ในการทดสอบเดียวกัน PME ผลิตน้ำจืดจากน้ำทะเลในอัตราประมาณ 2.4 กก./ตร.ม. 2ชม. ซึ่งเกือบสองเท่าจากรายงาน
ก่อนหน้านี้สำหรับอุปกรณ์พลังงานแสงอาทิตย์และการแยกเกลือออกจากน้ำทะเล“ประสิทธิภาพการกลั่นน้ำทะเลที่สูงของการออกแบบนี้เป็นผลมาจากการรีไซเคิลความร้อนแฝงของการควบแน่นของไอ” และเสริมว่าอุปกรณ์ก่อนหน้านี้ไม่ได้นำความร้อนแฝงกลับมาใช้ใหม่ แต่ละขั้นตอนจากห้าขั้นตอน
ประกอบด้วยสี่ส่วน: ชั้นการนำความร้อน ชั้นการระเหย เมมเบรนที่ไม่ชอบน้ำ และชั้นควบแน่น ชั้นการนำความร้อนจะขนส่งความร้อนจากเซลล์แสงอาทิตย์หรือขั้นตอนการกลั่นก่อนหน้านี้ไปยังชั้นระเหย น้ำทะเลจะไหลเข้าสู่ชั้นระเหย และถูกขับเคลื่อนด้วยความร้อน ทำให้น้ำบางส่วนระเหยออกไป
จากนั้น
ไอน้ำจะผ่านเยื่อกรองที่ไม่ชอบน้ำซึ่งมีรูพรุนและควบแน่นในชั้นควบแน่นเป็นน้ำจืด เครื่องตกผลึกแบบระเหยอุปกรณ์ ตั้งอยู่บนเครื่องตกผลึกแบบระเหยที่ใช้ความร้อนแฝงจากขั้นตอนการกลั่นครั้งสุดท้ายเพื่อระเหยของเหลวออกจากน้ำเกลือเข้มข้นขั้นสุดท้ายที่ผลิตควบคู่ไปกับน้ำจืด โดยทิ้งไว้เพียงเกลือแข็ง
การระเหยและการควบแน่นผ่านระบบจะถูกควบคุม ของความดันไอระหว่างชั้นระเหยและชั้นควบแน่นในแต่ละขั้นตอน แบบจำลองทางทฤษฎีแสดงให้เห็นว่าเมมเบรนที่ไม่ชอบน้ำเป็นกุญแจสำคัญในการบรรลุการทำความเย็น PV พร้อมกันและอัตราการผลิตน้ำที่สูง “การพัฒนาที่สำคัญของอุปกรณ์นี้
คือการใช้ประโยชน์จากเมมเบรนที่ไม่ชอบน้ำซึ่งมีความหนาต่ำและมีความพรุนสูง ซึ่งได้รับคำแนะนำจากแบบจำลองทางทฤษฎีของเรา” “งานก่อนหน้านี้ส่วนใหญ่ใช้เมมเบรนที่ไม่ชอบน้ำซึ่งมีความหนาสูงเพื่อลดการสูญเสียการนำความร้อน และแบบจำลองทางทฤษฎีของเราพบว่าการลดความหนาของเมมเบรน
ที่ไม่ชอบน้ำสามารถบรรลุประสิทธิภาพการกลั่นน้ำทะเลที่สูงและอุณหภูมิเซลล์แสงอาทิตย์ต่ำพร้อมกัน”
“ขณะนี้เรากำลังขยายขนาดอุปกรณ์นี้และวางแผนที่จะสร้างฟาร์มพลังงานแสงอาทิตย์ที่รวมการผลิตกระแสไฟฟ้าและการแยกเกลือออกจากน้ำทะเล” เส้นทางสู่การค้นพบ การค้นหาฮิกส์มีความท้าทาย
ในตัวมันเองมากจนเครื่องตรวจจับ ไม่ต้องการคุณสมบัติพิเศษใดๆ เพื่อสำรวจสัญญาณที่น่าสนใจอื่นๆ ตัวอย่างเช่น อนุภาคที่มีความสมมาตรยิ่งยวดจะสลายตัวโดยการปล่อยควาร์กพลังงานสูง อิเล็กตรอน และมิวออนที่สามารถตรวจวัดได้ด้วยเครื่องตรวจจับ และ “นิวตริโน” ที่มองไม่เห็นซึ่งสร้างพลังงาน
แม้ว่าการทดสอบจะเห็นสัญญาณที่ชัดเจน แต่ทีมงานก็ต้องการความมั่นใจอย่างสมบูรณ์ถึงความถูกต้องก่อนที่จะประกาศการค้นพบ เหตุการณ์แรกจะดูแปลกมากอย่างไม่ต้องสงสัย เนื่องจากเครื่องตรวจจับยังคงต้องได้รับการปรับเทียบใหม่ทั้งหมด ถอดช่องสัญญาณอิเล็กทรอนิกส์ที่ทำงานไม่ดีออก
การวางแนวที่ไม่ถูกต้อง และอื่นๆ ประสิทธิภาพของระบบจะต้องเข้าใจในโลกมอนติคาร์โลจริงมากกว่าเสมือนจริง ตัวอย่างเช่น ภาพลวงตาของพลังงานที่ขาดหายไปจำนวนมากสามารถสร้างขึ้นได้เมื่ออนุภาคเล็ดลอดออกไปโดยตรวจไม่พบผ่านช่องว่างที่สายอ่านข้อมูลออกจากเครื่องตรวจจับ เอฟเฟ็กต์เช่นนี้ไม่สามารถสร้างแบบจำลองล่วงหน้า ได้อย่างมั่นใจ ดังนั้นจึงต้องมีการวัดผลในแหล่งกำเนิด
