
一种新的电极锥形流谈想象擢升了基于电板的海水淡化效果,与反浸透比较,可能会减少动力使用。这一打破可能会使其他电化学设备受益,但需要处理制造挑战。
工程师们一经开发出一种处理有筹办,不错排斥用于电板海水淡化的电极中的流体流动“死区”。这一打破触及电极内物理运行的锥形流谈想象,可收尾更快、更有用的流体通顺。与传统的反浸透工夫比较,这种想象具有奢华更少动力的后劲。
海水淡化工夫濒临着辞谢当经常经受的要害挑战。最常见的才智是反浸透,通过迫使水通过膜来过滤水中的盐分,这既耗能又崇高。比较之下,电板脱盐才智使用电力从水中去除带电的盐离子。然则,这种才智也需要能量来鼓舞水通过具有细微、不规章孔隙空间的电极,这一直是一个截止要素 —— 直到当今。
一种新的才智:结构化流谈
“传统的电极仍然需要能量来泵送流体通过,因为它们不包含任何固有的结构流动通谈,”伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校机械科学与工程教育凯尔·史小姐(Kyle Smith)说,他是这项盘算的厚爱东谈主。“然则,通过在电极内创建通谈,该工夫不错用更少的能量来鼓舞水通过,最终比反浸透经由中常用的才智更有用。”
史小姐基于电板的海水淡化工夫,诱骗在他在伊利诺斯州的盘算小组多年的建模和施行基础上,在最近的一项盘算中达到了顶峰,该盘算初度展示了含有细微微通谈的电极,AG百家乐计划这种微通谈被称为“交叉流场”。
该小组的新盘算还将IDFF纳入电极中,但此次通谈局势是锥形的,而不是直的。使用带有锥形通谈的电极,流体的流动性或浸透率比径直通谈擢升了两到三倍。盘算完了发表在《电化学学报》上。
伊利诺伊大学的盘算生官哈比卜·拉赫曼(Habib Rahman)说:“咱们对电极上的纵贯谈的初步盘算使咱们发现了电极内的死区,在那边咱们看到了压力下落和不均匀的流动散布。为了克服这一挑战,咱们创建了一个包含28种不同纵贯谈的库,用于施行和了解电导和流量变化,并最终收尾了这种通谈变细工夫。”
挑战与将来诳骗
在进行施行时,史小姐和拉赫曼默示,他们濒临着一些制造挑战,寥落是将通谈磨成电极所需的时候,这在职何大领域坐褥场景中皆是一个问题。然则,史小姐默示,他们有信心克服这一挑战。
史小姐说:“除了对电化学脱盐的影响外,咱们的通谈变细表面和关联想象原则还不错径直诳骗于任何其他使用流动流体的电化学设备,包括那些用于能量存储救济和环境可握续性的设备,如燃料电板、电解电板、液流电板、碳拿获设备和锂回收设备。”“与之前使用随心想象的通谈锥形计谋不同,咱们的才智提供了基于物理的想象指南,不错同期创造均匀的流动并最小化压降。”
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