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Desalinización con energía solar simple

desalinización con energía solar

Un sistema de desalinización con energía solar completamente pasivo desarrollado por investigadores del MIT y en China podría proporcionar más de 1.5 galones de agua potable fresca por hora por cada metro cuadrado de área de recolección solar. Tales sistemas podrían potencialmente servir a zonas costeras áridas fuera de la red para proporcionar una fuente de agua eficiente y de bajo costo.

El sistema de desalinización con energía solar utiliza múltiples capas de evaporadores y condensadores solares planos, alineados en una matriz vertical y cubiertos con aislamiento de aerogel transparente. Se describe en un artículo que aparece hoy en la revista Energy and Environmental Science , escrito por los estudiantes de doctorado del MIT Lenan Zhang y Lin Zhao, el postdoc Zhenyuan Xu, profesor de ingeniería mecánica y jefe del departamento Evelyn Wang, y otros ocho en el MIT y en Shanghai Jiao Universidad de Tong en China.

La clave para la eficiencia del sistema de desalinización con energía solar radica en la forma en que utiliza cada una de las múltiples etapas para desalinizar el agua. En cada etapa, el calor liberado por la etapa anterior se aprovecha en lugar de desperdiciarse. De esta manera, el dispositivo de demostración del equipo puede lograr una eficiencia general del 385 por ciento al convertir la energía de la luz solar en energía de evaporación del agua.

El dispositivo es esencialmente un alambique solar multicapa, con un conjunto de componentes de evaporación y condensación como los utilizados para destilar licor. Utiliza paneles planos para absorber el calor y luego transferir ese calor a una capa de agua para que comience a evaporarse. El vapor luego se condensa en el siguiente panel. Esa agua se recoge, mientras que el calor de la condensación de vapor pasa a la siguiente capa.

Cada vez que el vapor se condensa en una superficie, libera calor; En los sistemas de condensadores típicos, ese calor simplemente se pierde en el medio ambiente. Pero en este evaporador multicapa, el calor liberado fluye hacia la siguiente capa de evaporación, reciclando el calor solar y aumentando la eficiencia general.

“Cuando condensas agua, liberas energía como calor”, dice Wang. “Si tienes más de una etapa, puedes aprovechar ese calor”.

Agregar más capas aumenta la eficiencia de conversión para producir agua potable, pero cada capa también agrega costos y volumen al sistema. El equipo se decidió por un sistema de 10 etapas para su dispositivo de prueba de concepto, que se probó en la azotea de un edificio del MIT. El sistema suministró agua pura que excedió los estándares de agua potable de la ciudad, a una tasa de 5.78 litros por metro cuadrado (aproximadamente 1.52 galones por 11 pies cuadrados) de área de recolección solar. Según Wang, esto es más del doble de la cantidad récord producida previamente por cualquier sistema de desalinización pasivo con energía solar.

Teóricamente, con más etapas de desalinización y una mayor optimización, tales sistemas podrían alcanzar niveles de eficiencia general de hasta 700 u 800 por ciento, dice Zhang.

A diferencia de algunos sistemas de desalinización, no hay acumulación de sal o salmueras concentradas para eliminar. En una configuración de flotación libre, cualquier sal que se acumule durante el día simplemente se llevaría de regreso por la noche a través del material absorbente y de vuelta al agua de mar, según los investigadores.

Su unidad de demostración fue construida principalmente con materiales económicos y fácilmente disponibles, como un absorbente solar negro comercial y toallas de papel para una mecha capilar para llevar el agua en contacto con el absorbente solar. En la mayoría de los otros intentos de hacer sistemas pasivos de desalinización solar, el material absorbente solar y el material absorbente han sido un solo componente, que requiere materiales especializados y costosos, dice Wang. “Hemos podido desacoplar estos dos”.

El componente más costoso del prototipo es una capa de aerogel transparente que se usa como aislante en la parte superior de la pila, pero el equipo sugiere que otros aisladores menos costosos podrían usarse como alternativa. (El aerogel en sí está hecho de sílice barata, pero requiere un equipo de secado especializado para su fabricación).

Wang enfatiza que la contribución clave del equipo es un marco para comprender cómo optimizar dichos sistemas pasivos de etapas múltiples, que llaman desalinización de etapas múltiples localizadas térmicamente. Las fórmulas que desarrollaron probablemente podrían aplicarse a una variedad de materiales y arquitecturas de dispositivos, permitiendo una mayor optimización de los sistemas basados ​​en diferentes escalas de operación o condiciones y materiales locales.

Una posible configuración sería paneles flotantes en un cuerpo de agua salada como un estanque de embalse. Estos podrían entregar agua fresca de manera constante y pasiva a través de tuberías a la orilla, siempre que el sol brille todos los días. Otros sistemas podrían diseñarse para servir a un solo hogar, tal vez usando una pantalla plana en un gran tanque poco profundo de agua de mar que se bombea o transporta. El equipo estima que un sistema con un área de recolección solar de aproximadamente 1 metro cuadrado podría cumplir con el necesidades diarias de agua potable de una persona. En producción, piensan que un sistema construido para satisfacer las necesidades de una familia podría construirse por alrededor de $ 100.

Los investigadores planean más experimentos para continuar optimizando la elección de materiales y configuraciones, y para probar la durabilidad del sistema en condiciones realistas. También trabajarán para traducir el diseño de su dispositivo a escala de laboratorio en algo que sea adecuado para el uso de los consumidores. La esperanza es que en última instancia podría desempeñar un papel en el alivio de la escasez de agua en partes del mundo en desarrollo donde la electricidad confiable es escasa pero el agua de mar y la luz solar son abundantes.

El equipo de investigación incluyó a Bangjun Li, Chenxi Wang y Ruzhu Wang en la Universidad Jiao Tong de Shanghái, y Bikram Bhatia, Kyle Wilke, Youngsup Song, Omar Labban y John Lienhard, profesor de agua Abdul Latif Jameel en el MIT. La investigación fue apoyada por la Fundación Nacional de Ciencias Naturales de China, la Alianza Singapur-MIT para Investigación y Tecnología y el Centro MIT Tata de Tecnología y Diseño.

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Bicicleta Eléctrica All Terrain R750

All Terrain R750

Justo a tiempo para dar un salto temprano en el clima de primavera, la compañía de bicicletas eléctricas M2S Bikes, con sede en Carolina del Norte, acaba de presentar su última bicicleta eléctrica. El año modelo 2020 actualizado All Terrain R750 no solo ofrece nuevas actualizaciones este año; También viene con el precio más bajo hasta ahora para la popular e-bike.

El All Terrain R750 ha sido durante mucho tiempo el modelo más vendido de M2S Bikes, ofreciendo neumáticos gruesos de 4 pulgadas, un motor de buje trasero de 750 W capaz de 45 km / h, batería de 768 Wh y frenos de disco hidráulicos Tektro de 180 mm, todo para $ 1,599.

Entonces, cuando llegó el momento de actualizar la bicicleta para la edición 2020, el propietario de M2S Bikes, Eric Crews, trató de mejorar lo que los clientes disfrutaban de la bicicleta.

Para empezar, la bicicleta está obteniendo una horquilla de suspensión neumática mejorada y ajustable, así como nuevas opciones de neumáticos. Habrá una nueva llanta extragrasa de 4.5 pulgadas con una banda de rodadura todoterreno agresiva, así como una llanta más suave de 3 pulgadas con una banda de rodadura menos agresiva. Mientras que el primero será mejor para aquellos que buscan andar en terrenos más variados, se dice que el segundo proporciona un alcance hasta un 20% mejor en las superficies de las carreteras.

Hablando de alcance, el All Terrain R750 actualizado está obteniendo tres nuevas opciones de batería. Las baterías de 48V están disponibles en opciones de 12.8Ah (615Wh), 16Ah (768Wh) y 21Ah (1,000Wh). Se espera que las baterías proporcionen entre 20-35 millas de alcance en el extremo inferior y 30-75 millas en el extremo superior, dependiendo de factores como el terreno, la calidad de la superficie, el acelerador versus el uso de asistencia de pedal, etc.

El All Terrain R750 se ofrecerá en varios tamaños de cuadro, así como una opción de cuadro paso a paso para adaptarse a la más amplia gama de alturas de ciclista. Los marcos utilizan un nuevo diseño y presentan soldaduras cepilladas para un acabado de mayor calidad. Una nueva pantalla a todo color y accesorios actualizados que incluyen bastidores, defensas y luces completan la lista de actualizaciones.

All Terrain R750

El 2020 All Terrain R750 comenzará en solo $ 1,299, y para realizar un pedido anticipado, los pasajeros deberán depositar un depósito de $ 299. Para lanzar el 2020 All Terrain R750, M2S está volviendo a sus raíces al tomar depósitos de pre-pedido a través de Kickstarter . La compañía comenzó con una exitosa campaña de Kickstarter en 2016 para su primera bicicleta eléctrica, seguida de varios modelos más a medida que la compañía creció.

Como el fundador y CEO de M2S Bikes, Eric Crews, explicó en una declaración:

Gracias al éxito de nuestras campañas anteriores y a los patrocinadores que nos apoyaron inicialmente, hemos podido hacer que las bicicletas M2S se conviertan en la compañía de gran éxito que es hoy. Tengo una gran deuda de gratitud con esos clientes, muchos de los cuales todavía llamamos amigos hasta el día de hoy.

Ahora, con el lanzamiento de esta nueva campaña, esperamos traer una nueva base de clientes interesados ​​en unirse a la revolución de las bicicletas eléctricas. Al hacerlo, estos clientes también nos ayudarán a dar el siguiente paso en nuestro proceso de crecimiento y nos ayudarán a ampliar nuestra producción.

El objetivo final de esta campaña es entregar las bicicletas de mejor calidad al mejor precio posible y sacar a la mayor cantidad posible de personas de sus automóviles y subirlas a las bicicletas. Realmente creemos que las bicicletas hacen del mundo un lugar mejor, y estamos entusiasmados de continuar impulsando las posibilidades de lo que las bicicletas eléctricas tienen para ofrecer.

Los clientes podrán realizar el pago final por la diferencia en el sitio web de M2S Bikes antes de la entrega, que se espera para mayo de este año. Sin embargo, el precio de $ 1,299 no se mantendrá, y solo está disponible en Kickstarter . Así que asegúrate de tenerlo en cuenta si quieres tomar una de estas bicicletas para obtener un descuento.

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