米队争夺800万美元的太阳海水淡化奖

系统旨在仅使用太阳能在时钟周围运行

莱斯大学的一个研究小组设计了一种巧妙的方法,利用太阳能从盐水中提取淡水,即使是在夜间,这种方法也被美国能源部(DOE)选中进入半决赛,角逐100万美元奖金太阳海水淡化奖

用于100万美元的太阳海水淡化奖。

(图片礼貌Doe)

大米的“太阳能热谐振能量交换脱盐”系统或Streed由大米教师,工作人员和校友设计,其中许多人在太阳海水淡化中使用了多年的米饭纳米技术使水处理中心成为可能(蝾螈)。

Doe于2020年4月推出了太阳海水淡化奖,其中一个竞争对手的起始领域。团队通过比赛的四个阶段推进时收到现金奖品。这半决赛者本周命名通过DOE将获得250,000美元的现金和100,000美元的优惠券,可以在合格的合作伙伴设施中兑换美国制造的网络或国家实验室。

队长亚历山德罗Alabastri他说,他知道要进入第三轮比赛会很困难。但他有一个绝对有效的缓解压力的方法:重新阅读团队的设计方案。

亚历山德罗Alabastri

亚历山德罗Alabastri

Pratiksha Dongare

Pratiksha Dongare

“每次看我们提交的申请时,我都很喜欢,”他说。“我一周前又读了一遍,当时的感觉是,‘是的。这个项目很酷。’”

最酷的部分之一就是STREED如何保持热量。该系统使用莱斯大学的Naomi Halas实验室开发的光收集纳米粒子,加热盐水或卤水并产生蒸汽,然后冷凝成淡水。该系统在收集和再利用卤水和冷凝水的热量方面非常高效,它被设计为可以运行数小时,在太阳下山后很长时间内产生淡水。

“当它凝结时,蒸馏水接近沸点,但在它离开系统之前,它会恢复到几乎室温之前,”阿拉伯西说。“和所有的热量,回到你的系统中。你可以尽可能多地回收热量,这使得该过程非常高效。我们有实验证据,我们可以在关闭灯光后几个小时延长操作,我们预测使用模型,您可以实际推送此生产,直到下一个日出如果该系统优化。“

Naomi Halas.

Naomi Halas.

Peter Nordlander

Peter Nordlander

其他米队成员是Halas,Peter Nordlander,Pratiksha Dongare'17,Oara Neumann'13和Andrew Treleaven'13。该团队还包括奥斯汀公司的六名成员局部水溶液(LWS): 98年的乔·拉米,87年的蒂姆·德恩,凯尔·温德尔,韦恩·沃尔夫,拉里·里恩和帕特里夏·鲍姆哈特。

Alabastri,Halas,Nordlander,Dongale和Neumann一起工作在过去的十年里太阳海水淡化进展研究, 包括这项工作由纽特资助是一家国家工业成员包括LWS的国家工程研究中心。

多年来,Rice小组一直致力于将纳米粒子与多孔膜结合使用,将淡水与盐水分离。

“当我们听说这个比赛的时候,我们想利用我们迄今为止开发的所有技术,但通过建立在我们已经完成的共振能量交换研究的基础上更进一步,并通过去除膜来真正使系统健壮,”他说Donga里他是电子与计算机工程博士后研究助理。

Pratiksha Dongare,Alessandro Alabastri和Oara Neumann

赖斯(从左侧)Pratiksha Dongare,Alessandro Alabastri和Oara Neumann是一个团队的成员,该团队已经努力推进太阳海水淡化的研究。(照片由杰夫菲特洛/赖斯大学)

Dongare表示,该团队期待着竞争的下一阶段,这涉及将想法付诸实践并表现出来。

“到目前为止,这只是一个想法,”她说。“现在我们有一个多元化的团队和一个计划来实现这个想法。这是一个模块化系统。我们的下一个目标是实际实施它,并将模块结合在一起,我们可以说,“现在使用这一点,我们可以达到每天100立方米的输出,如果我们继续下降这条路。”

这是每天超过26,000加仑的淡水,并证明它可以将系统扩展到那个水平,阿拉伯西和Dongare表示,该团队将需要在实验室和行业联系中使用其所有技能。

“最终目标是实现飞行员规模植物,”阿拉伯西说。“在米饭中,我们在研究中很好,但是当它是大规模生产的时候,你不能在校园里做到这一点。这就是lws进来的地方。能够与那样的公司合作。他们可以帮助我们有工程,最终也与产品的营销和商业化。“

Oara Neumann.

Oara Neumann.

安德鲁特拉维拉维

安德鲁特拉维拉维

在第三阶段完成试验系统的详细设计时,各工作队还必须获得建造这些系统的许可证、核可和文件。进入第四阶段的团队将建立他们的系统,并且必须演示运行并达到关键性能指标,才能赢得100万美元的奖金。

Halas是斯坦利C. Moore电脑工程教授,以及化学,生物工程,物理学和天文学教授,以及材料科学和纳米工程。Nordlander是Wiess椅子和物理学和天文教授,以及电气计算机工程教授,以及材料科学和纳米工程。Neumann是电气计算机工程中的Carl和Lillian Illig博士后研究员。休斯顿Axip Energy Services销售和业务发展副总裁Treleaven,与大米技术转移办公室合作,以确定在大米杰西琼斯商业商业院校MBA研究中的大米纳米材料的商业潜力。

关于玉博伊德

杰德·博伊德是莱斯大学公共事务办公室的科学编辑和新闻与媒体关系副主任。