12 月 10 日，由夏威夷大學(xué)馬諾阿分校的榮譽(yù)計(jì)劃和本科生研究機(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)目之一是一種新興的冷凍海水生產(chǎn)淡水方法。

高級(jí)機(jī)械工程專業(yè)的賈斯汀·葉( Justin Yip)和戴倫·尼科巴( Deylen Nekoba)于 2020 年秋季開始了該項(xiàng)目，此前該想法由Woochul Lee助理教授提出。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，剩余的淡水與鹽水混合或包含在冰川中。

海水淡化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)界研究的新興研究領(lǐng)域。

“將水變成冰相所需的能量是將其全部煮沸成蒸汽所需的能量的七分之一，”Yip 說。“清潔淡水的供應(yīng)也是夏威夷非常必要的資源，因此獲得有彈性的飲用水源非常重要，尤其是在干旱或其他災(zāi)害影響夏威夷含水層淡水供應(yīng)的時(shí)期。”

通過冷凍去除鹽分

學(xué)生們創(chuàng)造了這種創(chuàng)新工具，隨著冰層的增長(zhǎng)，它會(huì)凍結(jié)水并去除鹽分。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，雖然鹽度仍然高于飲用水標(biāo)準(zhǔn)，但他們?nèi)匀荒軌驈暮Ｋ腥コ罅康柠}分和礦物質(zhì)。

“我們希望我們的項(xiàng)目能激勵(lì)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。“在我們的演講中，我們提到在未來的工作中壓縮設(shè)置;這將允許在不同的位置和條件下運(yùn)輸和測(cè)試設(shè)置。”

Yip 補(bǔ)充說：“我們的冷凍海水淡化裝置也用電，這意味著可以使用可再生能源來運(yùn)行它。夏威夷還制定了 2045 年零排放電力銷售的可再生能源投資組合標(biāo)準(zhǔn)，因此像這樣的海水淡化設(shè)置可能會(huì)利用多余的可再生能源發(fā)電，否則(未來)將被削減以生產(chǎn)飲用水。”

在過去的兩個(gè)學(xué)期中，Yip 和 Nekoba 從UROP那里總共收到了 15,861 美元，用于協(xié)助支付材料成本和津貼。

“ UROP是我們項(xiàng)目不可或缺的一部分，如果沒有他們的幫助，我們幾乎無法完成如此多的工作。我們的導(dǎo)師博士。Lee 還挑戰(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，并且在對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行更改時(shí)一次只更改一個(gè)變量，這也值得稱贊，”Nekoba 說。“我現(xiàn)在對(duì)自己在未來進(jìn)行任何研究實(shí)驗(yàn)的能力更有信心，而且我也更善于與同行交流任何發(fā)現(xiàn)。”

本科生展示

Yip 和 Nekoba 是在虛擬的 2021 年秋季本科生展示活動(dòng)中展示 22 個(gè)項(xiàng)目的 27 名學(xué)生之一。其他主題包括 大流行期間的父母和孩子的焦慮、太空農(nóng)業(yè)和瓦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，面向所有從事研究項(xiàng)目或創(chuàng)造性工作的所有UH Mānoa 本科學(xué)生開放。有關(guān)更多信息，請(qǐng)?jiān)L問本科生展示網(wǎng)站。