L’Espagne continue de faire face à une sécheresse importante. Une situation qui s’aggrave considérablement dans les communautés autonomes comme l’Andalousie et la Catalogne, où les réserves d’eau sont inférieures à 20 %. Pour lutter contre cette situation, différentes technologies sont utilisées, comme les usines de dessalement portables ou un système qui extrait l’eau de l’air et n’a besoin que de la lumière du soleil. Aujourd’hui, certains ingénieurs sont allés plus loin et ont surpris avec une nouvelle invention qui dessaler l’eau de mer et stocker de l’énergie.
On sait qu’environ 70 % de la surface de la Terre est recouverte d’eau, mais que seulement 2,5 % de celle-ci est fraîche. Forts de ces données, des travaux sont en cours depuis quelques temps sur une solution pour tenter de mettre fin à la sécheresse : dessaler l’eau de mer. En fait, de nombreux projets ont vu le jour à cet égard. Ce dernier vient directement d’Ithaca (New York), où des ingénieurs de l’Université Cornell ont mis au point un appareil à deux systèmes qui combine le dessalement de l’eau de mer et le stockage d’énergie ; et il est conçu pour les grandes villes côtières.
Les ingénieurs soulignent dans un communiqué qu’en pompant l’eau de mer vers un réservoir situé au sommet d’une montagne, puis en utilisant la gravité pour envoyer l’eau salée vers une centrale hydroélectrique située au même endroit et en procédant à un dessalement par osmose inverse, la science peut répondre aux exigences. besoins en énergie et en hydratation des villes côtières avec un système unique. « Avec notre population croissante, la demande en énergie et les besoins en eau douce augmentent« , explique Maha Haji, professeur à l’Université Cornell et l’un des auteurs de la recherche.
Dessaler l’eau de mer
Dans différentes régions du monde, comme dans le sud de la Californie, aux États-Unis, où les sécheresses sont fréquentes et où l’agriculture a besoin d’eau douce, l’eau de mer peut être une solution viable. Pour y parvenir, les ingénieurs ont développé le système d’osmose inverse hydraulique à pompage intégré (IPHROS, son acronyme en anglais). Un modèle à deux systèmes « dans lequel le stockage d’énergie et la production d’eau douce sont couplés de manière symbiotique », explique Haji.
« Le stockage dans des réservoirs permettra aux communautés côtières profitez des énergies renouvelables pour votre réseau électrique et la production d’eau potable. La partie osmose inverse de ce modèle ajoute de la flexibilité au système », explique le professeur. Après avoir pompé l’eau de l’océan – en utilisant de l’électricité renouvelable – dans le réservoir au sommet de la montagne et l’avoir descendue jusqu’à la centrale hydroélectrique, les ingénieurs expliquent qu’avec l’échelle communautaire Dans le système de dessalement, la saumure restante concentrée serait récupérée et diluée avec l’eau de mer tombante et transportée vers la mer, loin de la côte.
La condensation tombe sur un verre. iStockOmicrono
Bien que les scientifiques de l’université américaine n’aient pas encore montré le prototype de leur invention ; Ils calculent qu’avec une conception de modèle optimale, un système d’une telle envergure serait pleinement capable de fournir 79,5 millions de kilowattheures d’électricité et 5,79 millions de mètres cubes d’eau douce par jour, comme l’indiquent leurs recherches. Cela signifierait que cet appareil pourrait couvrir parfaitement les besoins quotidiens d’environ 661 000 foyers.
Le système IPHRO peut également contribuer à réduire les investissements en capital dans les coûts de construction, réduire les coûts de maintenance générale et fournissent « un moyen naturel » de diluer les rejets hautement salins après osmose inverse, selon les auteurs de l’étude. « Nous constatons une augmentation des sécheresses dans le monde et certaines régions de la planète n’ont naturellement pas accès à l’eau potable », explique Matthew Haefner, doctorant et co-auteur du projet.
[El invento malagueño para evitar la sequía en España: una desaladora flotante que utiliza energía solar]
« Nous épuisons également les aquifères assez rapidementde sorte que même dans les régions historiquement sûres en eau, elles le sont de moins en moins en raison de facteurs tels que l’urbanisation croissante et les effets du réchauffement climatique », explique Haefner. Il convient de noter que les centrales hydroélectriques à pompage telles que celle-ci, c’est-à-dire l’idée qu’un réservoir plus élevé alimente un réservoir inférieur pour produire de l’énergie n’est pas vraiment un concept nouveau.
Fournit de l’énergie
Le Département de l’Énergie des États-Unis (DOE) souligne que ce type d’énergie hydroélectrique se distingue par sa flexibilité suffisante pour équilibrer l’offre et la demande d’électricité dans les réseaux régionaux du pays. Non seulement cela, mais cela peut aussi Fournir une puissance suffisante pour répondre aux demandes de charge élevées. Aux États-Unis, il existe 43 centrales de ce type, avec une capacité totale de 21,9 gigawatts et près de 553 gigawattheures de stockage d’énergie.
Des données qui représentent 93 % de toute la capacité nationale de stockage d’énergie à l’échelle des services publics, selon le DOE. « À l’avenir, les besoins en énergie et en eau deviendront de plus en plus importants.. « Ces idées sont intrinsèquement liées et nous pensons qu’IPHROS – unissant énergie propre et eau douce – est une solution que nous pouvons avoir dans la boîte à outils pour résoudre ce problème », conclut Haji. Pour le moment, les ingénieurs ont publié leurs recherches, proposant une modélisation mathématique détaillée et présentant un cadre pour optimiser la conception et l’exploitation afin de maximiser la production d’eau douce et d’énergie.
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