2. Tengervíz sótalanítása napenergiával (esszé)

2. Tengervíz sótalanítása napenergiával

A Földön számos helyen gondot okoz az ivóvízhiány. Amennyiben rendelkezésre áll tengervíz, ennek sótalanításával megoldható a probléma, például desztilláció révén. Ez a folyamat, melyben a tengervizet elpárologtatják, majd a keletkezett párát lecsapatják és így tiszta (sótalan) vizet nyernek belőle, rendkívül energiaigényes. Nagyüzemi méretben sokszor csak valamilyen olcsó, bőségesen rendelkezésre álló energiahordozó felhasználásával valósítható meg. Kisebb mennyiségű tiszta vizet azonban közvetlenül a napenergia felhasználásával is elő lehet állítani. A desztillációs eljárás előnye, hogy a biológiai szennyezésektől (algák, baktériumok) is megtisztítja a vizet. A sótalanításra váró tengervizet egy átlátszó tetővel fedett edénybe/tartályba helyezik, melynek alja sötét színűre van festve. A napsugárzás hatására keletkezett vízpárát egy csövön elvezetik egy hűtött tartályba (például a föld alá, ahol a talaj hőmérséklete alacsonyabb), ahol a pára lecsapódik, iható vizet szolgáltatva.

átlátszó tető

tengervíz

vízgőz elvezetés

első tartály

második tartály

a) Milyen halmazállapot-változásokat ismer?

b) Jellemezze a párolgást! Mi a párolgáshő?

c) Magyarázza el a sematikus ábrán látható napenergiás sótalanító működését! Honnan és

hol vesz fel energiát a berendezés? Hol történik a folyamatban energialeadás és hogyan? Mi a szerepe a sósvizes tartály sötét színének?

d) Egy 2 m2 felületű készülék óránként 3 dl édesvizet szolgáltat, amikor a napsugárzás

teljesítménye vízszintes felületen 800 W/m2. Mekkora a készülék hatásfoka? (A víz

párolgáshője L = 2400 kJ/kg, sűrűsége 1 kg/l.)

e) Hogyan befolyásolja a készülék hatásfokát, ha a második tartály környezetében a talaj

felmelegszik? Válaszát indokolja!