1. Membranteknologi:
* osmos och omvänd osmos: Kärnan i de flesta avsaltningsprocesser förlitar sig på osmotiskt tryck. Omvänd osmos använder tryck för att övervinna osmotiskt tryck och tvinga vatten genom ett semipermeabelt membran, vilket lämnar salt bakom sig.
* Membranmaterialvetenskap: Att utveckla och karakterisera membran med hög saltavstötning och vattenpermeabilitet kräver kunskap om materialvetenskap, ytkemi och vätskedynamik.
2. Termisk avsaltning:
* kokpunktens höjd: Multi-Stage Flash (MSF) och Multi-Effect Distillation (MED) använder principen att kokpunkten ökar med tryck.
* Värmeöverföring: Effektiv värmeöverföring är avgörande för effektiv energianvändning vid termisk avsaltning. Detta innebär att förstå principer för ledning, konvektion och strålning.
3. Elektrodialys:
* Elektrokemi: Elektrodialys använder elektrisk ström för att flytta joner över membran och separera salt från vatten. Denna process förlitar sig på principer för elektrokemi och jontransport.
4. Solar avsaltning:
* solstrålning: Solkraftsdrivna avsaltningssystem använder solenergi för att ge värme för indunstning eller för att driva andra avsaltningsprocesser. Detta kräver förståelse av solstrålning, termisk energi och termodynamik.
5. Växtdesign och drift:
* Fluid Dynamics: Att utforma effektivt vattenflöde genom avsaltningsanläggningar kräver förståelse av vätskedynamik, inklusive tryckfall, flödeshastigheter och turbulens.
* Värmeöverföring och termodynamik: Optimering av energieffektivitet i avsaltningsanläggningar innebär att förstå värmeöverföring, termodynamik och energibesparing.
6. Energieffektivitet:
* Termodynamik och energibesparing: Avsaltning är energikrävande. Fysikprinciper används för att optimera energiförbrukningen, minska avfallsvärmen och förbättra processens totala effektivitet.
7. Miljöpåverkan:
* Fysik för saltlösning: Att förstå de fysiska egenskaperna hos saltlösning (koncentrerat saltvatten) är avgörande för att utforma miljöansvariga bortskaffningssystem.
Sammanfattningsvis är fysik avgörande för att förstå de grundläggande principerna för avsaltning, utforma effektiva och effektiva avsaltningsanläggningar och minimera deras miljöpåverkan.
