Tue11212017

Last update02:00:00 PM GMT

Sử dụng chuyển động của đại dương để mang lại nước ngọt cho cộng đồng ven biển (P1)

Tim Koehler, một kỹ sư cơ khí của Phòng thí nghiệm Sandia, đang sử dụng mô hình toán học động lực học chất lỏng để giúp Santa Fe, New Mexico, công ty Atmocean với thiết kế phao - được mô tả dưới đây trong một mẫu nhỏ - làm cho một hệ thống năng lượng sóng biển khử muối nước cho các thành phố ven biển. Ông nói ông thích làm việc với ngành công nghiệp tư nhân thông qua chương trình Hỗ trợ Doanh nghiệp nhỏ của New Mexico.

1112017_21

Nguồn ảnh: Randy Montoya

Suy nghĩ đầu tiên của ông là một thiết bị có thể sử dụng hành động sóng để bơm nước biển sâu, lạnh lên bề mặt để làm giảm cường độ của cơn bão, phát triển mạnh trên nước ấm. Ông đã chứng minh khái niệm bằng một ống đơn giản và van một chiều gắn với phao, nhưng ý tưởng này không có tiềm năng thương mại vì các cơn bão không thể đoán trước.

Ông nghĩ đến việc sử dụng lần thứ hai bởi vì bơm hoạt động bằng sóng cũng đưa lên bề mặt các chất dinh dưỡng đại dương tập trung như phosphate và silicat thúc đẩy sự phát triển của phytoplankton. "Phytoplankton lấy carbon dioxide để chuyển hóa các chất dinh dưỡng và giải phóng oxy," Kithil nói. "Chúng tôi cảm thấy máy bơm có vai trò trong việc giảm thiểu biến đổi khí hậu."

Tuy nhiên, một lần nữa, tiềm năng kinh doanh bốc hơi khi các chính phủ tham gia hội nghị khí hậu Copenhagen năm 2009 của Liên hiệp quốc đã không thực hiện hành động nào sẽ mở ra các thị trường carbon cho thiết bị này.

Ý tưởng thứ ba là sự quyến rũ. Kithil và công ty của ông, Atmocean Inc., được thành lập năm 2006, hợp tác với công ty kỹ thuật Albuquerque Reytek Corp. trong năm 2010 để sản xuất một hệ thống bơm sử dụng năng lượng sóng để đưa nước biển áp lực lên bờ nơi nó được khử muối mà không cần sử dụng năng lượng bên ngoài. Kithil cho biết hệ thống này có thiết kế đơn giản và có thể được thiết lập với chi phí thấp và ở các vùng nông thôn để cung cấp nước ngọt cho việc uống rượu và nuôi trồng ở các thành phố ven biển.

Làm việc với các nhà khoa học tại Phòng thí nghiệm Quốc gia Sandia thông qua Chương trình Trợ giúp Doanh nghiệp nhỏ của New Mexico, hai công ty đã thử nghiệm và nâng cao công nghệ và tiến gần đến thị trường bằng cách thu hút đầu tư đáng kể. Atmocean gần đây đã ký một thỏa thuận NMSBA thứ tư. Các doanh nghiệp nhỏ có thể xin trợ giúp thông qua chương trình mỗi năm một lần. Chris White, giám đốc điều hành của Atmocean, nói: "Chúng tôi không phải là nơi chúng tôi hiện nay mà không có sự trợ giúp của Sandia. "Nó cung cấp cho chúng tôi xương sống của việc xác nhận các cải tiến kỹ thuật của chúng tôi để chúng tôi có thể đi tiếp."

Chương trình doanh nghiệp nhỏ giúp cho nghiên cứu và phát triển

NMSBA là một quan hệ đối tác nhà nước - tư nhân giữa Sandia Labs, Phòng thí nghiệm Quốc gia Los Alamos và bang New Mexico, cho phép các chủ doanh nghiệp nhỏ gặp thách thức kỹ thuật với các nhà khoa học và kỹ sư tại các phòng thí nghiệm quốc gia. Được thành lập vào năm 2000 bởi Cơ quan lập pháp tiểu bang, chương trình này mang lại công nghệ đẳng cấp thế giới và chuyên môn cho các công ty nhỏ và thúc đẩy phát triển kinh tế với trọng tâm là ở các vùng nông thôn. NMSBA đã cung cấp 2,648 doanh nghiệp nhỏ trong tất cả 33 quận của tiểu bang với số tiền trị giá hơn 53,3 triệu đô la của giờ nghiên cứu và tài liệu.

Jackie Kerby Moore, Giám đốc Phát triển Công nghệ và Kinh tế của Sandia Labs cho biết: "Nhiều công ty nhỏ không có nguồn lực để nghiên cứu và phát triển tiên tiến. NMSBA là một cách tuyệt vời để cung cấp cho họ một bàn tay R & D. "Chuyên môn trong phòng thí nghiệm quốc gia giúp những người này nhận ra ước mơ của họ và xây dựng doanh nghiệp của mình, một lợi ích cho nền kinh tế."

Kithil và Phillip Fullam, kỹ sư trưởng của Reytek, lần đầu tiên làm việc với Rick Givler của Sandia Labs, một chuyên gia về mô hình các hệ thống vật lý để đánh giá tính khả thi của hệ thống năng lượng sóng gần bờ. Givler đã chứng minh rằng, bằng cách sử dụng các sóng điển hình và một số máy bơm nước biển, nước áp lực đáng kể sẽ đạt tới hệ thống lọc nước thẩm thấu đảo ngược trên mặt đất.

"Chúng ta cần biết liệu chúng ta sẽ có được một dribble ở cuối hay là một cái gushher của nước có áp lực", Kithil nói. "Rick đã đưa ra câu trả lời - một gusher, nếu đó là một dribble chúng tôi không có kinh doanh với một gusher chúng tôi có thể ước tính chi phí và lợi nhuận Đó là quan trọng như thế nào Sandia nghiên cứu đã được Chúng tôi có thể có một ý tưởng thú vị để kinh doanh khả thi ".

Các phát hiện của Sandia Labs đã giúp Atmocean thu hút khoảng 3,5 triệu USD đầu tư để tiếp tục thử nghiệm sản phẩm, thêm nhân viên và tăng cường sản xuất linh kiện tại Reytek. Công ty đã xây dựng các máy bơm nước biển có kích thước đầy đủ và thử nghiệm hệ thống ngoài khơi bờ biển Oregon trong năm 2011 và ngoài Peru trong sáu tháng năm 2015. "Các thử nghiệm đầu tiên của Peru là một thành công lớn", Kithil nói. "Các cộng đồng nhỏ khác muốn xem liệu nó có hữu ích cho họ hay không."

(TT DLQH&ĐT TNN)