위치에너지차 해수 담수화 플랜트는 위치에너지 차이를 동력으로 사용하는 해수 담수화 플랜트인데,
바다 주변의 땅을 해발고도 -300M까지 파내는거야.
그러면 해수면과 높이가 300M차이가 나게 되고, 이 위치에너지 차이를 동력으로 이용해서,
멤브레인 필터를 해수가 통과하도록 해서 담수를 얻어내는 방식이지.
이 사진에서 A 해수가 있는 지역과 B 담수가 설치된 지역의 수위차이가 약 300M가 발생하는데,
멤브레인 필터를 어디에 설치해야될까? 앞에 설치해도 되고, 뒤에 설치해도 되는데,
A 부분에 설치하게 되면 가압펌프를 이용해서, 그 뒤에 있는 파이프 관에 물을 가득 체워줘야,
수위 차이에 의한 동력 에너지가 작동하면서, 멤브레인 필터 앞부분의 해수를 당기기 시작하는거지.
반대로 B 아랫 부분에 설치되게 되면 위에 쌓여있는 해수가 밑으로 내려 앉으면서 누르는 방식이야.
멤브레인 필터를 앞에다가 설치하면 가압펌프로 내부 파이프를 가득 체워야 하고,
반대로 맨 밑에 설치하게 되면 가압 펌프를 사용하지 않아도 되는거지.
위치에너지차 해수 담수화 플랜트를 해발고도 -30M 부분에 설치하고,
A 부분에서 해수를 자연 압력으로 가져오는거야.
그리고 D 부분과 해발고도 -300M의 호수랑 연결한 파이프지.
이 곳에 물이 가득차있어서, 밸브만 열어주게 되면 30BAR의 압력으로 당기게 되는거야.
D의 파이프의 크기가 0.1M라고 가정했을때, D와 연결되어있는 파이프의 크기가 0.2M라고 가정하면
1:2 비율로 밑으로 내려가는 힘이 더 커지면서 당기는 힘이 더 커지겠지.
1:1 비율보다 1:2 비율이 떨어지는 압력이 더 쎄지는거야.
1:5비율이나 1:10비율을 사용할수도 있어.
이렇게 밸브를 열게 되면 자연 압력으로 멤브레인 필터로 해수가 유입되고,
해수가 가지고 있던 염분이 밑으로 침강하면서, B-1부분에 쌓이게 되는데,
B-1부분의 염분 농도가 높아지게 되면, C밸브를 열어서 고농축 해수를 회수하는거지.
이 고 농축 해수를 가지고 소금을 만들어서 판매하거나, 소금 형태로 저장해두고,
염분차 발전을 하는데 소금을 투입하는거야.
물이 많은곳에 소금만 있다면 언제든지 염분차 발전을 할수있는거지.
소금도 염분차 발전 시설만 있다면 청정 대체 에너지라고 할수있지.
이렇게 고농축 해수를 회수하고, 농축 해수로 염분차 발전을 하며, 담수를 하는 과정에서
소수력 발전기를 가동하면서, 전기를 생산하는데,
호수의 수위를 낮게 유지할수만 있다면 높은 위치에너지 차이로 많은 양의 해수를 담수화 할수있어.
이 그림을 보면 해발고도 -300M~-600M에 멤브레인 필터가 장착된 배수구가 A에 설치되어있는데,
멤브레인 필터를 C부분인 해수담수화 플랜트에 설치할수있는거지.
그러면 수심이 깊지 않은 바다에서도 가능한거야.
수심이 깊은 바다에서 이렇게 하는 경우, 온도가 낮기 때문에 온도차 발전도 할수있어.
그리고 호수가 차오르면 그 물을 가지고 주변 농가에 물로 사용하고, 식물을 심는거야.
호주 같은 경우 아열대 고압성 기후라서, 물이 일단 공급되면 빠져나가지 않고 계속 순환되는데,
에어 호수를 해발고도 -300M로 파내고, 주변에 -100M로 유지하면서 물을 가득 체우고,
주변에 식물을 많이 심어서, 태양광합성을 통한 증산작용에 의해서 비구름을 많이 생성해서,
주변에 비를 흘리게 하고, 그리고 상류에 댐을 지으면서 물을 저장하고, 열대우림화 하는거지.
호주에 새로운 생태계가 만들어질꺼야.
호주를 시작으로 사하라 사막도 열대우림화를 시작하게 되면 1차 물공급원은 호수로 부터
주변이 물을 공급받고, 물을 공급받은 2차 물공급원이 태양광합성을 통해, 물을 수증기로 전환해서,
비가 내리고 주변에 물을 옮기는거지.
이 과정에서 엄청난 양의 이산화탄소가 산소로 전환되면서
지구 온난화 문제와 사막에서 발생하는 각종 미세먼지 문제, 물부족 문제, 해수면이 상승하는 문제가 해결되는거지.
지구의 온도가 낮아지면서, 빙하는 다시 늘어날텐데,
호주만 하더래도 한 해에 2000조 이상의 경제적 이익을 인류와 공유한다고 할수있지.
위치에너지차 해수담수화 플랜트 기술은 20세기 가장 혁신적인 기술이 될꺼야.
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