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심해 담수화의 최적화 핵심 시설.JPG

GravityNgc |2024.01.22 08:27
조회 97 |추천 2

 

심해 담수화는 말 그대로 심해의 압력을 이용해서, 


멤브레인 필터를 여과하는 방식이야.


멤브레인 필터가 장착된 배수구를 바다 표층 부분에 두면, 


삼투압에 의해서 물이 빠져나가지만,


점점 깊은 곳으로 가면서,해발고도 -300M,-600M 깊은곳으로 가면,


멤브레인 필터 기준 내부의 기압과 외부의 기압 차이가 커지면서, 


역삼투압이 작용해, 담수화 되는거야.


원리는 알았으닌깐, 이제 다음은 효율성과 최적화를 제고시키는게 중요하겠지.



 

멤브레인 필터가 장착된 배수구인데, 직경은 50M정도야.


여기서 A1과 A2로 해수가 들어와서, 


담수된 물이 직수관 C를 통해서 위로 올라가는데,


해수가 들어오는 멤브레인 필터의 배수구의 크기가 클수록, 유량이 높아지게 되는데,


깊은 바다로 갈수록, 외부의 기압이 높아지면서, 멤브레인 필터를 여과하는 속도가 빨라져,


유량이 높아지는데, 담수화 하는 과정에서 멤브레인 마찰 압력으로,


감소되어도 원체 압력이 높아서, 담수되는 유량이 높아지는거지.


그래서 깊이 갈수록 단위시간당 더 많은 물을 담수화해낼수있어.


여기서 진짜 중요한 개념이 있는데,


해발고도 -600M에서 단위 시간당 1톤을 담수화할수 있다고 가정하는거야.


해발고도 -1000M에서는 단위시간당 2톤을 담수화할수있게 된거야.


그런데 이 물이 위로 올라가다가, 마찰 압력이나 배관의 길이가 길어져서, 점차 압력이 낮아지다가,


유량이 점차 감소하게 되면서, 병목 현상이 생기는데,


이 문제를 해결하기 위해서, 위치 에너지차 시설을 설치해주는거지.



 


A에서 담수화가 된 물이 B로 들어오는데,


B 내부에 공기를 뺴주면서 물로 가득 체우는거지.


그 다음 C 밸브를 열게 되면 중력에 의해서 물 전체에 작용하는 중력의 힘에 의해서 배수량이 높아져서,


빠르게 물이 빠져나가는데,


그때 B 내부에 진공의 공간이 생긴다는거지. 이런 시설을 설치해두면,


가령 심해담수화 시설에서 단위시간당 10톤의 물을 담수화 하는데,


올라오는 과정에서 낮아지는 유속 문제를 이 위치에너지차 가압 시설로 유지시킬수있다는거지.


그래서 최적화가 가능한거야. 만약에 이 배수 시설이 없다면 빠르게 담수화가 이루어져도,


병목 현상이 생기는거지.


그리고 C부분에 물레방아 형태의 수차 소수력 발전기를 설치해서, 


배수 되는 과정에서 유속 감소 현상을 최소화 하는거야.


이 2가지 시설이 핵심 시설이지.


이 시설은 중력을 이용해 진공의 공간을 만들어,일정 유압을 유지하게 하는건데,


가압 펌프로 해도 되는데, 가압 펌프로 하려면 일정 압력을 계속 유지를 해줘야된다는거지.


이 2가지 시설만 맞추면 최적화된 담수화 시설을 가동할수있게 되는거야

추천수2
반대수1

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