5. Global geothermal desalination –

5. Global geothermal desalination – current status
Fig. 9 shows the hottest geothermal source locations around
the world [110]. It can be noted that these locations match with
the water scarce and desert regions around the world in most
cases. This map also resembles the solar map for the worldwide
resources where water sources are limited. This clearly indicates
that water-scarce regions can definitely benefit from locally
available geothermal sources. Hottest geothermal spots are found
in northwestern and southwestern parts of the USA, Mexico,
Central America and Caribbean Islands, and Middle Eastern
countries and North African regions. Depending on the source
temperature, various desalination technologies can be integrated
with the geothermal sources. Geothermal sources with temperatures between 40 and 70 °C can be used for low temperature
desalination applications which include simple evaporation
basins (such as solar stills), membrane distillation or low
temperature multi-effect distillation units (LTMED) and humidifi-
cation–dehumidification processes. Higher grade heat sources
(470 °C) can be used for either multi-effect evaporation (MED) or
multi-stage flash (MSF) desalination processes. Much higher
source temperatures between 120 and 200 °C are suitable for
cogeneration schemes (Fig. 10). The choice of desalination technology
also depends on the desired capacity and other factors
which are discussed in later sections.
5.1. Geothermal water composition
The geothermal water composition is characterized by the
macroelements of the reservoir rock and the subsurface environment
to which it is exposed most of the time. The most frequently
observed elements with high concentrations are Naþ, Kþ, Ca2þ,
Mg2þ, HCO3
, CO3
2 , SO4
2, and CO2. Other micropollutants are
heavy metals such as mercury, copper, lead, silver, iron, zinc,
arsenic, manganese, chromium, beryllium, selenium, vanadium,
cadmium, nickel, strontium, uranium, cobalt, gallium, and antimony.
Some other elements of Boron, and Silica could be present
in geothermal waters as well [35]. Boron and Silica are serious
problems if present in high concentrations.
Dissolved gas and solid forms of the components have different
equilibria, which can be affected by different factors (changes in
temperature or pressure) and shifted towards scaling. Geothermal
fluids usually contain high dissolved salts and other ion concentrations,
generally reported as Total Dissolved Solids (TDS).
Sodium chloride is the most predominant salt component present
dissolved form adding salinity to the geothermal waters. A wide
range of TDS concentrations were reported for various geothermal
wells across the United States as shown in Fig. 11 [26]. TDS for high
temperature geothermal waters (4150 °C) was reported between
2500 mg/L and 81,000 mg/L while for medium temperature geothermal
waters (90–150 °C), a TDS range of 1100 mg/L 8200 mg/L.
Most of the TDS concentrations were reported between 500 mg/L
and 5000 mg/L. very high concentrations between 260,000 mg/L
and 280,000 mg/L have been reported for a geothermal plant
(Hudson Ranch I and II) in California. Fig. 11 was adapted from a
recent review article by Finster et al. [35] on geothermal fluids
[35].
5.2. Geothermal water for membrane desalination
Feed water temperature influences the production rates in
membrane desalination. Low temperature feed water has higher
viscosity and higher resistance to pass through the membrane
while high feed water temperature produces high flux (higher
production) due to lower viscosity. Membrane processes require
higher mechanical energy to pump the cold feed water in winter
seasons to meet the daily production rates or higher quantities of
feed water needs to be processed. Geothermal waters with high
salinity (TDS) can serve as feed water from which freshwater can
be produced. An increase in permeate flux of 60% was reported
when the feed water temperature was increased from 20 °C to
40 °C [10].
The relation between the permeate flux rate and the feed water
temperature is shown in Fig. 12 [36]. It should be noted that the
temperature tolerance of the RO membranes is in the range 20–
35 °C. Fig.12 inset shows the fraction of permeate flow that would
be affected by the feed water temperature. The permeate flux rate
increases by 34% when the feed temperature is increased from
25 °C (1000 m3
/d) to 35 °C (1344 m3
/d) theoretically [10]. In other
words, roughly a 6.1% increase in permeate flow rate for every
2 degree temperature difference can be achieved by utilizing
process waste heat sources. When process waste heat is not
available, utilizing solar collectors or geothermal waters is a feasible
option.
5.3. Recent studies on geothermal desalination
The application of geothermal water in desalination is a relatively
unexplored technical concept [37]. Limited number of studies
evaluating the potential of geothermal water as a heat source
for desalination are available. High-temperature geothermal
energy sources are suitable for electricity production while lowtemperature
sources can be used for desalination. Hot brines may
be fed directly to power plants or large distillation plants. Here, a
brief review on the geothermal energy driven thermal, membrane
and hybrid (membrane desalination, humidification and dehumidification)
desalination technologies is presented.
The first study of geothermal desalination was proposed and
analyzed by Awerbuch et al. in 1976 to produce power and water
from geothermal brines [38]. In this process, a separator, steam
turbine and a MSF unit were included. The separator was used to
make sure that the steam flashed from the hot brine extracted
from the geothermal production well was circulated in the steam
turbine while the non-evaporated hot brine was used as the feed
water to the MSF unit to produce fresh water.
An earlier study at East Mesa test site evaluated the feasibility of
geothermal energy driven vertical tube evaporator (VTE), MSF and a
high temperature electrodialysis (HTED) desalination processes [39].
Smooth and enhanced heat transfer surfaces (tubes) were used in
distillation units while previously tested Teflon-backed membranes,
dacron and polypropylene-backed membranes in thin cell configurations
were investigated in HTED process. Data was collected to analyze the heat transfer coefficients, tube fouling and scaling
effects, feed, brine and product compositions, cell-pair resistance,
current efficiency, membrane fouling and scale effects. To control the
effects of calcium carbonate, silica, and barium sulfate scaling, a
pretreatment consisting of poly-phosphonate addition in distillation
units and acidification was done for electrodialysis. MSF and VTE
units were tested at high and low temperatures at 270°F and 190°F
while HTED operation included two-stage and three-stage operations
at 140°F and 160°F respectively.
The advantage with geothermal sources is that energy output is
generally invariant with less intermittence problems making them
ideal for thermal desalination processes. Another possible advantage
with geothermal waters is that the feed water itself can be
replaced by the geothermal waters; in other words, the geothermal
water can serve both as feed and heat transfer medium for
desalination. Karystsas has described a case study of a low
enthalpy geothermal energy driven seawater desalination plant on
the Milos Island in Greece [40]. The proposed design consists of
coupling MED units to a geothermal groundwater source with
temperatures ranging from 75 °C to 90 °C. The study showed that
the exploitation of the low enthalpy geothermal energy would
help save the equivalent of 5000 TOE/year for a proposed plant
capacity of 600–800 m3
/day of fresh water. Even in the case of
limited geothermal energy, thermal desalination processes such as
MED, thermal vapor compression (TVC), single-stage flash distillation
(SF) and MSF can benefit greatly when coupled to geothermal
sources by economizing considerable amounts of energy
needed for pre-heating.
Bouchekima [41] analyzed the performance of solar still in
which the feed water is brackish geothermal water in South
Algeria. Most geothermal sources in South Algeria have low
enthalpy with maximum temperatures of 60–70 °C. A solar distillation (capillary film solar distiller) system was developed
and its performance was studied. Theoretical analyses of the heat
and mass transfer mechanisms inside this solar distiller were
compared with experimental results from the distillation unit.
With heat recovery in the capillary film distiller was able to produce
up to 20 L/m2
/d while a conventional solar still could produce
5–6 L of fresh water per square meter per day of collector
surface.
Bourouni [42] demonstrated an aero-evapo-condensation process
which was found to be promising for cooling as well as for
desalting geothermal water. Heat and mass transfer in the process
was evaluated through modeling and experimental studies with
geothermal temperatures in the range of 60 and 90 °C. In another
study, a geothermal spring with a water temperature of about
70 °C was used to evaluate the heat transfer of air–water-vapor
mixtures in the aero-evapo-condensation process [43]. The influence
of different thermal and hydrodynamic parameters on the
unit performances was also investigated. The experimental results
correlated well with the theoretical predictions. The geothermal with back-pressure steam-turbine – $1.57/m3
; MSF with gas turbine
and waste-heat boiler – $1.44/m3
; MSF/TVC with gas turbine
and waste-heat boiler – $1.31/m3
; and reverse osmosis singlestage
with energy recovery – $1.39/m3
. Mohamed and El Minshawy,
conducted theoretical and experimental studies on
desalting water using humidification–dehumidification processes
similar to Bourouni et al., in Egypt [44].
A brackish water greenhouse desalination process powered by
geothermal energy source was proposed by Mahmoudi et al. [45].
This proce

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

5. ความร้อนใต้พิภพกลั่นน้ำทะเลทั่วโลก -
สถานะปัจจุบันรูป 9
แสดงให้เห็นถึงสถานที่แหล่งความร้อนใต้พิภพที่ร้อนแรงที่สุดทั่วโลก[110] ก็สามารถที่จะตั้งข้อสังเกตว่าสถานที่เหล่านี้ตรงกับน้ำภูมิภาคที่ขาดแคลนและทะเลทรายทั่วโลกมากที่สุดในกรณี แผนที่นี้ยังมีลักษณะคล้ายกับแผนที่พลังงานแสงอาทิตย์ทั่วโลกสำหรับทรัพยากรแหล่งน้ำที่มีจำนวน จำกัด นี้อย่างชัดเจนบ่งชี้ว่าภูมิภาคที่ขาดแคลนน้ำแน่นอนสามารถได้รับประโยชน์จากทั้งในประเทศแหล่งความร้อนใต้พิภพที่มีอยู่ จุดความร้อนใต้พิภพที่ร้อนแรงที่สุดที่พบในส่วนตะวันตกเฉียงเหนือและตะวันตกเฉียงใต้ของประเทศสหรัฐอเมริกา, เม็กซิโก, อเมริกากลางและหมู่เกาะแคริบเบียนและตะวันออกกลางประเทศและภูมิภาคแอฟริกาเหนือ ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับแหล่งที่มาอุณหภูมิแปรเทคโนโลยีต่างๆสามารถบูรณาการกับความร้อนใต้พิภพแหล่งที่มา แหล่งความร้อนใต้พิภพที่มีอุณหภูมิระหว่าง 40 และ 70 องศาเซลเซียสสามารถใช้สำหรับอุณหภูมิต่ำการใช้งานกลั่นน้ำทะเลซึ่งรวมถึงการระเหยง่ายอ่าง(เช่นภาพนิ่งแสงอาทิตย์) การกลั่นเมมเบรนหรือต่ำอุณหภูมิหลายผลหน่วยกลั่น(LTMED) และ humidifi- กระบวนการไอออนบวก-ลดความชื้น . แหล่งความร้อนชั้นประถมศึกษาปีที่สูงขึ้น(470 ° C) สามารถนำมาใช้สำหรับการระเหยหลายผล (MED) หรือแฟลชแบบหลายขั้นตอน(MSF) กระบวนการกลั่นน้ำทะเล เพิ่มสูงขึ้นมากอุณหภูมิแหล่งระหว่าง 120 และ 200 องศาเซลเซียสเหมาะสำหรับแผนพลังงาน(รูปที่. 10) ทางเลือกของเทคโนโลยีแปรยังขึ้นอยู่กับความจุที่ต้องการและปัจจัยอื่น ๆ ที่มีการกล่าวถึงในส่วนต่อมา. 5.1 องค์ประกอบของน้ำความร้อนใต้พิภพองค์ประกอบน้ำความร้อนใต้พิภพเป็นลักษณะmacroelements หินอ่างเก็บน้ำและสภาพแวดล้อมในดินที่ที่มีการสัมผัสมากที่สุดของเวลา บ่อยที่สุดองค์ประกอบข้อสังเกตที่มีความเข้มข้นสูงจะมีภูมิพลอดุลยเดช, KTH, Ca2þ, Mg2þ, HCO3, CO3 2 SO4 2 และ CO2 micropollutants อื่น ๆ ที่มีโลหะหนักเช่นปรอท, ทองแดง, ตะกั่ว, เงิน, เหล็ก, สังกะสี, สารหนูแมงกานีสโครเมียมเบริลเลียมซีลีเนียมวานาเดียม, แคดเมียมนิกเกิลธาตุโลหะชนิดหนึ่งยูเรเนียมโคบอลต์แกลเลียมและพลวง. บางองค์ประกอบอื่น ๆ ของ โบรอนและซิลิก้าอาจจะนำเสนอในน้ำความร้อนใต้พิภพเช่นกัน[35] โบรอนและซิลิก้าที่มีความร้ายแรงปัญหาหากอยู่ในความเข้มข้นสูง. ละลายก๊าซและรูปแบบที่มั่นคงขององค์ประกอบที่แตกต่างกันมีความสมดุลซึ่งได้รับผลกระทบจากปัจจัยที่แตกต่างกัน(การเปลี่ยนแปลงในอุณหภูมิหรือความดัน) และขยับไปปรับ ความร้อนใต้พิภพของเหลวมักจะมีเกลือละลายสูงและความเข้มข้นของไอออนอื่น ๆ รายงานโดยทั่วไปเป็นของแข็งละลายทั้งหมด (TDS). โซเดียมคลอไรด์เป็นส่วนประกอบเกลือเด่นที่สุดในปัจจุบันรูปแบบการเพิ่มความเค็มละลายกับน้ำร้อนใต้พิภพ กว้างช่วงของความเข้มข้น TDS ได้รับรายงานสำหรับความร้อนใต้พิภพต่างๆหลุมทั่วประเทศสหรัฐอเมริกาดังแสดงในรูป 11 [26] TDS สูงน้ำอุณหภูมิความร้อนใต้พิภพ(4150 ° C) มีรายงานว่าระหว่าง2,500 มิลลิกรัม / ลิตรและ 81,000 มิลลิกรัม / ลิตรในขณะที่ความร้อนใต้พิภพอุณหภูมิปานกลางน้ำ(90-150 ° C) ช่วง TDS 1100 มิลลิกรัม / ลิตร 8,200 มิลลิกรัม / ลิตรส่วนใหญ่ของความเข้มข้น TDS ได้รับรายงานระหว่าง 500 มิลลิกรัม / ลิตรและ5,000 มิลลิกรัม / ลิตร ความเข้มข้นสูงมากระหว่าง 260,000 มิลลิกรัม / ลิตรและ280,000 มิลลิกรัม / ลิตรได้รับการรายงานสำหรับพืชความร้อนใต้พิภพ(ฮัดสันไร่ I และ II) ในรัฐแคลิฟอร์เนีย มะเดื่อ. 11 ดัดแปลงมาจากบทความเมื่อเร็วๆ นี้โดย Finster et al, [35] ในชนิดความร้อนใต้พิภพ[35]. 5.2 น้ำร้อนใต้พิภพสำหรับเยื่อ desalination ฟีอุณหภูมิของน้ำมีผลต่ออัตราการผลิตในเมมเบรนกลั่นน้ำทะเล น้ำป้อนอุณหภูมิต่ำที่สูงขึ้นมีความหนืดและความต้านทานสูงที่จะผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ในขณะที่อุณหภูมิของน้ำอาหารสูงผลิตฟลักซ์สูง(สูงกว่าการผลิต) เนื่องจากความหนืดต่ำ กระบวนการเมมเบรนจำเป็นต้องใช้พลังงานกลที่สูงขึ้นเพื่อปั๊มน้ำป้อนเย็นในช่วงฤดูหนาวฤดูกาลเพื่อตอบสนองอัตราการผลิตรายวันหรือปริมาณที่สูงขึ้นของน้ำป้อนความต้องการที่จะต้องดำเนินการ น้ำร้อนใต้พิภพสูงเค็ม (TDS) สามารถใช้เป็นน้ำป้อนจากการที่น้ำจืดที่สามารถผลิตได้ การเพิ่มขึ้นของการไหลของการซึมผ่านของ 60% ได้รับการรายงานเมื่ออุณหภูมิน้ำป้อนที่เพิ่มขึ้นจาก20 ° C ถึง40 ° C [10]. ความสัมพันธ์ระหว่างอัตราการไหลของของเหลวซึมและน้ำฟีดอุณหภูมิที่แสดงในรูป 12 [36] มันควรจะตั้งข้อสังเกตว่าทนทานต่ออุณหภูมิของเยื่อ RO อยู่ในช่วง 20 35 ° C แสดงให้เห็นถึงสิ่งที่ใส่เข้าไป Fig.12 ส่วนของการไหลซึมผ่านที่จะรับผลกระทบจากอุณหภูมิของน้ำอาหาร อัตราการไหลของของเหลวซึมเพิ่มขึ้น 34% เมื่ออุณหภูมิอาหารจะเพิ่มขึ้นจาก 25 ° C (1000 m3 / d) ถึง 35 ° C (1,344 m3 / d) ในทางทฤษฎี [10] ในอื่น ๆคำ ๆ เพิ่มขึ้น 6.1% ในอัตราการไหลซึมผ่านทุกแตกต่างของอุณหภูมิ2 องศาสามารถทำได้โดยการใช้ประโยชน์จากแหล่งความร้อนเสียกระบวนการ เมื่อความร้อนเหลือทิ้งในกระบวนการไม่สามารถใช้ได้ใช้สะสมพลังงานแสงอาทิตย์หรือน้ำร้อนใต้พิภพเป็นไปได้ตัวเลือก. 5.3 การศึกษาล่าสุดเกี่ยวกับการแปรความร้อนใต้พิภพการประยุกต์ใช้ความร้อนใต้พิภพในน้ำกลั่นน้ำทะเลค่อนข้างเป็นแนวความคิดเทคนิคการสำรวจ[37] ในจำนวนที่ จำกัด ของการศึกษาการประเมินศักยภาพของน้ำความร้อนใต้พิภพเป็นแหล่งความร้อนสำหรับกลั่นน้ำทะเลที่มีอยู่ ความร้อนใต้พิภพที่อุณหภูมิสูงแหล่งพลังงานที่มีความเหมาะสมสำหรับการผลิตไฟฟ้าในขณะที่ lowtemperature แหล่งที่สามารถใช้สำหรับการกลั่นน้ำทะเล brines ร้อนอาจจะเลี้ยงโดยตรงกับโรงไฟฟ้าหรือพืชกลั่นขนาดใหญ่ ที่นี่เป็นทบทวนความร้อนใต้พิภพพลังงานขับเคลื่อนความร้อนเมมเบรนและไฮบริด(เมมเบรน desalination ความชื้นและลดความชื้น) เทคโนโลยีการกลั่นน้ำทะเลจะนำเสนอ. การศึกษาแรกของการแปรความร้อนใต้พิภพได้รับการเสนอและวิเคราะห์โดย Awerbuch et al, ในปี 1976 การผลิตพลังงานและน้ำจากน้ำเกลือใต้[38] ในขั้นตอนนี้คั่นไอน้ำกังหันและหน่วยชายถูกรวม คั่นถูกใช้ในการตรวจสอบให้แน่ใจว่าการอบไอน้ำประกายจากน้ำเกลืออุ่นที่สกัดจากการผลิตความร้อนใต้พิภพที่ดีได้รับการหมุนเวียนในไอน้ำกังหันในขณะที่ไม่ได้ระเหยน้ำเกลือร้อนที่ใช้เป็นอาหารสัตว์น้ำไปยังหน่วยMSF ในการผลิตน้ำจืด. การศึกษาก่อนหน้านี้ที่เว็บไซต์ทดสอบตะวันออก Mesa การประเมินความเป็นไปได้ของพลังงานความร้อนใต้พิภพที่ขับเคลื่อนด้วยเครื่องระเหยท่อแนวตั้ง(VTE) ชายและelectrodialysis อุณหภูมิสูง (HTED) กระบวนการกลั่นน้ำทะเล [39]. เรียบและพื้นผิวการถ่ายเทความร้อนที่เพิ่มขึ้น (หลอด) ถูกนำมาใช้ในหน่วยกลั่นในขณะที่ก่อนหน้านี้ได้รับการทดสอบเยื่อเทฟลอนได้รับการสนับสนุนเดครอนและเยื่อโพรพิลีนได้รับการสนับสนุนในการกำหนดค่าของเซลล์บางถูกตรวจสอบในกระบวนการHTED การเก็บรวบรวมข้อมูลในการวิเคราะห์ค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนหลอดเหม็นและปรับผลกระทบอาหารน้ำเกลือและองค์ประกอบผลิตภัณฑ์ต้านทานเซลล์คู่ที่มีประสิทธิภาพในปัจจุบันเปรอะเปื้อนเมมเบรนและผลกระทบขนาด ในการควบคุมผลกระทบของแคลเซียมคาร์บอเนตซิลิกาและแบเรียมซัลเฟตปรับการปรับสภาพที่ประกอบด้วยนอกจากนี้โพลีphosphonate กลั่นในหน่วยและกรดได้ทำเพื่อelectrodialysis ชายและ VTE หน่วยได้มีการทดสอบที่อุณหภูมิสูงและต่ำที่ 270 ° F และ 190 ° F ขณะที่การดำเนินการ HTED รวมสองขั้นตอนและการดำเนินงานสามขั้นตอนที่140 ° F ถึง 160 ° F ตามลำดับ. ประโยชน์กับแหล่งความร้อนใต้พิภพคือการส่งออกพลังงานที่ คือโดยทั่วไปคงที่ที่มีปัญหาintermittence น้อยทำให้พวกเขาเหมาะสำหรับกระบวนการแปรความร้อน อีกประโยชน์ที่เป็นไปได้ด้วยความร้อนใต้พิภพน้ำคือน้ำฟีดตัวเองสามารถแทนที่ด้วยน้ำความร้อนใต้พิภพ; ในคำอื่น ๆ ความร้อนใต้พิภพน้ำสามารถทำหน้าที่เป็นทั้งอาหารและการถ่ายโอนความร้อนกลางสำหรับกลั่นน้ำทะเล Karystsas ได้อธิบายกรณีศึกษาต่ำพลังงานความร้อนใต้พิภพเอนทัลปีที่ขับเคลื่อนด้วยน้ำทะเลdesalination โรงงานบนเกาะMilos ในกรีซ [40] การออกแบบที่นำเสนอประกอบด้วยการมีเพศสัมพันธ์หน่วย MED กับแหล่งความร้อนใต้พิภพดินที่มีอุณหภูมิตั้งแต่75 ° C ถึง 90 ° C การศึกษาพบว่าการใช้ประโยชน์จากความร้อนใต้พิภพพลังงานเอนทัลต่ำจะช่วยประหยัดเทียบเท่า5000 TOE / ปีเป็นพืชที่นำเสนอความจุ600-800 m3 / วันน้ำจืด แม้ในกรณีของพลังงานความร้อนใต้พิภพ จำกัด กระบวนการแปรความร้อนเช่น MED อัดไอร้อน (TVC) กลั่นแฟลชขั้นตอนเดียว(เอสเอฟ) และชายจะได้รับประโยชน์อย่างมากเมื่อคู่กับความร้อนใต้พิภพแหล่งที่มาโดยการประหยัดจำนวนมากของพลังงานที่จำเป็นสำหรับการก่อน-Heating. Bouchekima [41] การวิเคราะห์ประสิทธิภาพการทำงานของเซลล์แสงอาทิตย์ยังคงอยู่ในที่น้ำป้อนเป็นน้ำกร่อยความร้อนใต้พิภพในภาคใต้ของประเทศแอลจีเรีย ส่วนใหญ่แหล่งความร้อนใต้พิภพในภาคใต้ของสาธารณรัฐประชาธิปไตยประชาชนแอลจีเรียมีต่ำเอนทัลปีที่มีอุณหภูมิสูงสุด 60-70 องศาเซลเซียส กลั่นพลังงานแสงอาทิตย์ (ฝอยฟิล์มแสงอาทิตย์กลั่น) ระบบได้รับการพัฒนาและประสิทธิภาพการทำงานได้รับการศึกษา การวิเคราะห์เชิงทฤษฎีของความร้อนกลไกและการถ่ายโอนมวลภายในกลั่นพลังงานแสงอาทิตย์นี้เมื่อเทียบกับผลการทดลองจากหน่วยกลั่น. ด้วยการกู้คืนความร้อนในภาพยนตร์ฝอยกลั่นก็สามารถที่จะผลิตได้ถึง 20 ลิตร / m2 / วันในขณะที่พลังงานแสงอาทิตย์แบบเดิมยังคงสามารถผลิต5-6 ลิตรน้ำจืดต่อตารางเมตรต่อวันของการเก็บพื้นผิว. Bourouni [42] แสดงให้เห็นถึงกระบวนการยนตร์ evapo การควบแน่นซึ่งพบว่ามีแนวโน้มที่จะได้รับสำหรับระบายความร้อนได้เป็นอย่างดีdesalting น้ำความร้อนใต้พิภพ ถ่ายเทความร้อนและมวลในกระบวนการประเมินผ่านการสร้างแบบจำลองและการศึกษาทดลองกับอุณหภูมิความร้อนใต้พิภพในช่วง60 และ 90 องศาเซลเซียส อีกการศึกษาฤดูใบไม้ผลิความร้อนใต้พิภพที่มีอุณหภูมิของน้ำประมาณ70 องศาเซลเซียสถูกใช้ในการประเมินผลการถ่ายโอนความร้อนของอากาศน้ำไอผสมในกระบวนการยนตร์evapo การควบแน่น [43] อิทธิพลของพารามิเตอร์อุทกพลศาสตร์ความร้อนและแตกต่างกันในการแสดงหน่วยสอบสวนยัง ผลการทดลองที่มีลักษณะร่วมกันได้ดีกับการคาดการณ์ในทางทฤษฎี ร้อนใต้พิภพที่มีแรงดันย้อนกลับกังหันไอน้ำ - $ 1.57 / m3; ชายกับกังหันก๊าซและหม้อไอน้ำเสียความร้อน - $ 1.44 / m3; ชาย / TVC กับกังหันก๊าซและหม้อไอน้ำเสียความร้อน- $ 1.31 / m3; และย้อนกลับออสโมซิ singlestage กับการกู้คืนพลังงาน - $ 1.39 / m3 และเอลโมฮาเหม็ Minshawy, ดำเนินการศึกษาทางทฤษฎีและการทดลองในน้ำ desalting ใช้กระบวนการลดความชื้นความชื้น-คล้ายกับBourouni et al., ในอียิปต์ [44]. น้ำกร่อยกระบวนการกลั่นน้ำทะเลเรือนกระจกที่ขับเคลื่อนโดยแหล่งพลังงานความร้อนใต้พิภพที่เสนอโดย Mahmoudi et al, [45]. proce นี้

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

5 . โลกใต้พิภพท้องอืดและสถานะปัจจุบัน
รูปที่ 9 แสดงดังสุด ๆสถานที่รอบโลกใต้พิภพแหล่ง
[ 110 ] จะสังเกตว่าสถานที่เหล่านี้ตรงกับ
น้ำขาดแคลนและทะเลทรายภูมิภาคทั่วโลกในกรณีส่วนใหญ่

แผนที่นี้ยังคล้ายกับแผนที่พลังงานแสงอาทิตย์สำหรับทรัพยากรทั่วโลก
ที่แหล่งน้ำมีจำกัด นี้บ่งชี้อย่างชัดเจน
น้ำขาดแคลนภูมิภาคสามารถแน่นอนได้รับประโยชน์จากภายใน
ที่มีอยู่ใต้พิภพแหล่ง ร้อนใต้พิภพจุดพบ
ในส่วนตะวันตกเฉียงเหนือตะวันตกเฉียงใต้ของสหรัฐอเมริกาและเม็กซิโก
อเมริกากลางและหมู่เกาะแคริบเบียนและประเทศในตะวันออกกลาง และแอฟริกาเหนือ
ภูมิภาค ขึ้นอยู่กับแหล่ง
อุณหภูมิผ่านเทคโนโลยีต่างๆสามารถบูรณาการ
กับแหล่งความร้อนใต้พิภพ .แหล่งพลังงานความร้อนใต้พิภพที่มีอุณหภูมิระหว่าง 40 และ 70 ° C สามารถใช้สำหรับการใช้งานที่อุณหภูมิต่ำซึ่งรวมถึงชามระเหยผ่าน

ง่ายๆ ( เช่นภาพนิ่งพลังงานแสงอาทิตย์ ) หรือหน่วยการกลั่นการกลั่นผ่านเยื่อแผ่นแบบอุณหภูมิต่ำ
-
( ltmed ) และ humidifi –ลดความชื้นในกระบวนการ แหล่งความร้อน
เกรดสูงกว่า( 470 ° C ) สามารถใช้สำหรับทั้ง Multi Effect การระเหย ( Med ) หรือ
ในแฟลช ( MSF ) กระบวนการที่ท้องอืด แหล่งอุณหภูมิสูง
มากระหว่าง 120 และ 200 องศา C เหมาะสำหรับ
ตามโครงร่าง ( รูปที่ 10 ) ทางเลือกของ
เทคโนโลยีดาหน้ายังขึ้นอยู่กับความจุที่ต้องการ และปัจจัยอื่น ๆซึ่งจะกล่าวถึงในตอนต่อไป
.
5.1
องค์ประกอบน้ำใต้พิภพองค์ประกอบของน้ำใต้พิภพเป็นลักษณะ
แมคโคร ลีเมนท์ของอ่างหินและดินสิ่งแวดล้อม
ซึ่งจะเปิดรับมากที่สุดของเวลา ส่วนใหญ่มักพบว่า องค์ประกอบที่มีความเข้มข้นสูง
þนาþ , K , þแคลเซียม , mg2 þ hco3

, ,

2 co3 2 ปาและ CO2 อื่น ๆ
micropollutants เป็นโลหะหนัก เช่น ปรอท , ทองแดง , ตะกั่ว , เงิน , เหล็ก , สังกะสี ,
สารหนู แมงกานีสโครเมียม , เบริลเลียม , ซีลีเนียม , วานาเดียม ,
แคดเมียม , นิกเกิล , Strontium , ยูเรเนียม , โคบอลต์ , แกลเลียม , พลวงและ .
องค์ประกอบอื่น ๆ บางส่วนของโบรอน และซิลิกา สามารถปัจจุบัน
ในใต้พิภพน้ำเช่นกัน [ 3 ] โบรอนและซิลิกาเป็นปัญหาร้ายแรง
ถ้าอยู่ในระดับความเข้มข้นสูง ก๊าซและของแข็งละลาย
รูปแบบขององค์ประกอบที่แตกต่าง
สมดุลซึ่งได้รับผลกระทบจากปัจจัยต่าง ๆ ( การเปลี่ยนแปลงในอุณหภูมิหรือความดัน
) และขยับไปสู่การ ของเหลวร้อนใต้พิภพ
มักจะประกอบด้วยสูงละลาย เกลือ และความเข้มข้นของไอออน อื่น ๆ ,
โดยทั่วไปรายงานเป็นค่าของแข็งทั้งหมด ( TDS ) .
โซเดียมคลอไรด์เป็นส่วนประกอบเกลือเด่นที่สุดปัจจุบัน
แบบฟอร์มเพิ่มความเค็มให้ละลายน้ำใต้พิภพ กว้าง
ช่วงของ TDS ความเข้มข้นรายงานเวลส์ใต้พิภพ
ต่างๆทั่วสหรัฐอเมริกา ดังแสดงในรูปที่ 11 [ 26 ] TDS ในน้ำใต้พิภพ
อุณหภูมิสูง ( ของ° C ) มีรายงานว่า ระหว่าง
2 , 500 มก. / ล. และ 81000 mg / l และ ปานกลาง อุณหภูมิใต้พิภพ
น้ำ ( 90 - 150 ° C ) , TDS ช่วง 1 , 100 มก. / ล. 8 , 200 มก. / ล.
ที่สุดของ TDS ความเข้มข้น 500 มก. / รายงาน ระหว่าง l
และ 5 , 000 มิลลิกรัมต่อลิตรความเข้มข้นสูงมากระหว่าง 260 , 000 mg / l
280 , 000 มก. / ล. และมีการรายงานสำหรับ
พืชความร้อนใต้พิภพ ( ฮัดสันฟาร์ม I และ II ) ในแคลิฟอร์เนีย รูปที่ 11 ถูกดัดแปลงจาก
ล่าสุดบทความรีวิวโดย finster et al . [ 3 ] ในใต้พิภพของเหลว
[ 35 ] .
5.2 . น้ำใต้พิภพในเยื่ออาหารท้องอืด
น้ำอุณหภูมิมีผลต่ออัตราการผลิตใน
เยื่อท้องอืดน้ำป้อนอุณหภูมิต่ำมีความหนืดสูงกว่า
และความต้านทานสูงผ่านเยื่อ
ในขณะที่อุณหภูมิน้ำป้อนฟลักซ์สูงคมชัดสูง ( การผลิตที่สูง
) เนื่องจากการลดความหนืด กระบวนการเมมเบรนต้องการ
สูงกว่าพลังงานกลปั๊มน้ำให้เย็นในฤดูหนาว
เพื่อตอบสนองการผลิตรายวัน ราคาหรือปริมาณสูงกว่า
น้ำป้อนความต้องการที่จะประมวลผลน้ำใต้พิภพที่มีความเค็มสูง
( TDS ) สามารถใช้เป็นอาหารสัตว์น้ำ ซึ่งน้ำจืดสามารถ
จะผลิต การเพิ่มขึ้นของของเหลวซึม 60% รายงาน
เมื่อเลี้ยงน้ำอุณหภูมิเพิ่มขึ้นจาก 20 ° C
40 ° C [ 10 ] .
ความสัมพันธ์ระหว่างอัตราการไหลและซึมอาหารน้ำอุณหภูมิจะแสดงในรูปที่ 12
[ 36 ] มันควรจะสังเกตว่า
ทนอุณหภูมิของ RO เมมเบรนในช่วง 20 – 35 ° C .
fig.12 ใส่แสดงสัดส่วนซึมไหลนั่น
ได้รับผลกระทบจากน้ำป้อนอุณหภูมิ การแผ่ซ่านเพิ่มอัตรา
ฟลักซ์ 34% เมื่อเลี้ยงอุณหภูมิเพิ่มขึ้นจาก 25 ° C ( 1 , 000 M3

/ D ) 35 ° C ( 1262 M3
/ D ) ในทางทฤษฎี [ 10 ] ในคำอื่น ๆ
, ประมาณ 6.1 % เพิ่มอัตราการไหลแผ่ซ่านทุก
ความแตกต่างอุณหภูมิ 2 องศา สามารถทำได้โดยการใช้
กระบวนการแหล่งความร้อนเสีย เมื่อความร้อนของเสียจากกระบวนการผลิตไม่ได้
ใช้ได้ ใช้สะสมพลังงานแสงอาทิตย์ หรือใต้พิภพ น้ำเป็นตัวเลือกที่เป็นไปได้
.
5.3 . การศึกษาล่าสุดในใต้พิภพแปร
ใบสมัครของน้ำใต้พิภพในแต่ละวันค่อนข้างแนวคิดทางเทคนิค unexplored [ 37 ] จำนวนจำกัดการศึกษา
ประเมินศักยภาพของน้ำใต้พิภพเป็นแหล่งความร้อน
เพื่อแปรเป็นใช้ได้ แหล่งพลังงานความร้อนใต้พิภพ
อุณหภูมิสูงเหมาะสำหรับการผลิตไฟฟ้าในขณะที่แหล่งอุณหภูมิต่ำ
สามารถใช้สำหรับท้องอืด น้ำเค็มร้อนอาจ
อาหารโดยโรงไฟฟ้าหรือโรงงานกลั่นขนาดใหญ่ ที่นี่ ,
ทบทวนในใต้พิภพพลังงานขับเคลื่อนความร้อนเยื่อ
และลูกผสม ( Membrane ผ่านความร้อนเข้าสู่ความ , และนำเสนอเทคโนโลยีผ่าน )
.
การศึกษาแรกของแต่ละวัน พิภพ ได้เสนอและวิเคราะห์ด้วย
awerbuch et al . ในปี 1976 เพื่อผลิตไฟฟ้าและน้ำ
จากใต้พิภพน้ำเค็ม [ 38 ] ในกระบวนการนี้ คั่น กังหันไอน้ำ
และกำหนดหน่วยเป็นรวม ตัวแยกที่ใช้

ให้แน่ใจว่าอบแวบจากน้ำเกลือร้อนสกัดจากการผลิตพลังงานความร้อนใต้พิภพดี

ได้หมุนเวียนในไอน้ำกังหันในขณะที่ไม่ร้อนระเหยน้ำเกลือใช้เป็นอาหารสัตว์
น้ำหน่วย MSF เพื่อผลิตน้ำจืด
ก่อนหน้านี้ศึกษาในเว็บไซต์ทดสอบ East Mesa ประเมินความเป็นไปได้ของ
ใต้พิภพพลังงานขับเคลื่อนแนวตั้ง ท่อระเหย ( VTE ) , MSF และ
ซัลไฟด์ที่อุณหภูมิสูง ( hted ) ผ่านกระบวนการ [ 39 ] .
เรียบ และปรับปรุงพื้นผิวการถ่ายเทความร้อน ( หลอด ) ใช้ในการทดสอบหน่วยการกลั่นในขณะที่ก่อนหน้านี้

สนับสนุนแผ่นเทฟลอน , Dacron โพรพิลีนและการสนับสนุน membranes ในบางรูปแบบเซลล์
hted ศึกษากระบวนการ รวบรวมข้อมูลเพื่อวิเคราะห์ค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนท่อเหม็นและมาตราส่วน
ผล , อาหาร , เกลือ และองค์ประกอบของผลิตภัณฑ์ ต้านทานคู่เซลล์
ประสิทธิภาพในปัจจุบัน เยื่อเหม็นและผลขนาด เพื่อควบคุมผลของซิลิกาและแคลเซียมคาร์บอเนต , แคลเซียม , แบเรียมซัลเฟตปรับ ,
ประกอบด้วยโพลีฟอสโฟเนต ในการเพิ่มหน่วยการกลั่น
กรดและทำไปซัลไฟด์ . MSF VTE
และหน่วยทดสอบที่อุณหภูมิต่ำและสูงที่ 270 ° F และ 190 องศา F
ในขณะที่การรวมและการดำเนินงานแบบ hted พิษณุโลก
ที่ 140 ° F และ 160 ° F )
ประโยชน์กับแหล่งพลังงานความร้อนใต้พิภพ คือ พลังงานที่ผลิตโดยทั่วไปไม่เปลี่ยนแปลง
น้อยเป็นช่วงปัญหาทำให้พวกเขา
เหมาะสำหรับขบวนการทางความร้อน ท้องอืด
ประโยชน์ที่เป็นไปได้อีกกับ พิภพ น้ำก็คือน้ำป้อนตัวเองสามารถ
ถูกแทนที่ด้วยน้ำใต้พิภพ ; ในคำอื่น ๆที่น้ำใต้พิภพ
สามารถให้บริการทั้งอาหารและการถ่ายเทความร้อนปานกลางสำหรับ
ท้องอืด karystsas ได้อธิบายกรณีศึกษาต่ำพลังงานใต้พิภพพลังงานขับเคลื่อน

น้ำทะเล Desalination โรงงานใน Milos Island ในกรีซ [ 40 ] การออกแบบที่นำเสนอประกอบด้วย
การเชื่อมต่อด้วยหน่วยไปใต้พิภพบาดาล แหล่งที่มีอุณหภูมิตั้งแต่ 75 /
c 90 องศา พบว่า การใช้ประโยชน์ของพลังงานต่ำ

ช่วยประหยัดพลังงานความร้อนใต้พิภพจะเท่ากับ 5 , 000 เท้า / ปี สำหรับการนำเสนอพืช
ความจุ 600 – 800 m3
/ วัน น้ำบริสุทธิ์ . แม้กระทั่งในกรณีของ
พลังงานความร้อนใต้พิภพจำกัดความร้อน ผ่านกระบวนการเช่น
แพทย์ชนิดอัดร้อน ( ใช้แฟลช ) , อัตราการกลั่น
( SF ) และผู้จำหน่ายที่สามารถได้รับประโยชน์อย่างมากเมื่อคู่กับแหล่งความร้อนใต้พิภพ
โดยหาทางประหยัดจํานวนมากของพลังงานที่จำเป็นสำหรับเครื่องก่อน
.
bouchekima [ 41 ] วิเคราะห์ประสิทธิภาพของแสงใน
ซึ่งฟีดน้ำใต้พิภพกร่อยในภาคใต้
แอลจีเรีย แหล่งพลังงานความร้อนใต้พิภพมากที่สุดในภาคใต้มีน้อย
แอลจีเรียความร้อนกับอุณหภูมิสูงสุด 60 – 70 ° C ( เครื่องกลั่นพลังงานแสงอาทิตย์พลังงานแสงอาทิตย์ซึ่งภาพยนตร์ ) และประสิทธิภาพของระบบที่ถูกพัฒนาขึ้น
ศึกษา การวิเคราะห์เชิงทฤษฎีของความร้อนและกลไกการถ่ายเทมวลในเครื่องกลั่น

อาทิตย์นี้เมื่อเปรียบเทียบกับผลการทดลองจากหน่วยกลั่น .
กับการกู้คืนความร้อนในหลอดเลือดฝอยภาพยนตร์ ) สามารถผลิต
ถึง 20 ลิตร / m2
/ D ในขณะที่ปกติแสงอาทิตย์ยังสามารถผลิต
5 – 6 ลิตรน้ำต่อตารางเมตรต่อวัน ของพื้นผิวสะสม
.
bourouni [ 42 ] แสดงให้เห็น aero evapo กระบวนการควบแน่น
ซึ่งที่มีแนวโน้มว่าสามารถระบายความร้อนได้เป็นอย่างดี
desalting น้ำใต้พิภพ การถ่ายเทความร้อนและมวลในกระบวนการประเมินผ่านแบบจำลองและ

ศึกษาทดลองใต้พิภพอุณหภูมิในช่วง 60 และ 90 องศา ในการศึกษาอื่น
, สปริงใต้พิภพกับน้ำอุณหภูมิประมาณ 70 องศา C
ประเมินผลการถ่ายเทความร้อนของอากาศและไอน้ำในอากาศควบแน่น
ผสม evapo กระบวนการ [ 43 ] อิทธิพลของความร้อนและดัชนีค่า

หน่วยที่แตกต่างกันในการแสดงมีลักษณะ ผลการทดลอง
บวกกับการคาดการณ์ทางทฤษฎี มนุษย์ใต้พิภพกับ–กังหันไอน้ำความดันกลับ $ 1.57 / m3
; MSF ด้วยกังหันก๊าซและหม้อไอน้ำความร้อนเสีย )
$ 1.44 / m3
; MSF / โฆษณากับกังหันแก๊ส
เสียความร้อน และหม้อน้ำ– $ 1.31 / m3
; และ Reverse Osmosis singlestage
กับการกู้คืนพลังงาน– $ 1.39 / m3
Mohamed El minshawy
, ศึกษาทฤษฎีและการทดลองเกี่ยวกับ
desalting น้ำโดยใช้กระบวนการลดความชื้น humidification –
คล้ายกับ bourouni et al . , ในอียิปต์ [ 44 ] .
เป็นกร่อยเรือนกระจกกระบวนการแยกเกลือออกจากน้ำกระบวนการขับเคลื่อนโดย
แหล่งพลังงานความร้อนใต้พิภพที่เสนอโดย mahmoudi et al . [ 45 ] .
ทองแดงนี้