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현재 우리가 살고있는 지구 표면 71% 가 바다로 되어있고 전체지구 수자원의 97.2%가 해수야
우리가 지구를 물의 행성이라고 불르는것도 전혀 손색이 없지
하지만 현재 우리 인류는 물부족 현상을 겪고 있고 우리나라도 물 부족 국가로 분류되었어
또한 기후변화,환경 오염 등으로 물자원이 점차 부족해지고 이는 결과적으로 여러 방법의 물의 얻는 기술을 생각하게 되었지
바닷물을 이용하여 물을 얻는 해수담수화의 하나인 다단증발법 이야
각 단계에서 가열된 해수가 들어있고 각 단계의 컨테이너는 압력이 낮기 때문에 해수가 급격히 증발하게 돼
높은 산에 올라가면 대기압이 낮아져 물이 100도 아래에서 끓게되는것과 비슷한 원리를 이용한다고 생각하면된다
게다가 순차적으로 가열된 해수는 염수 가열기에서 추가 열원을 받고 더욱 빠른 증발이 일어나게 되는데
이런 단계를 여러개 만들어서 적은 열에너지로도 많은 해수를 증발하게 만드는것이다
증발 시킨 수증기를 다시 차갑게해서 물로 만들어야하는 과정에서
가열하지 않은 바닷물은 차다는것을 이용해 다시 물로 바꾼다
이방식의 장점은 뭔지 다들 알겠지? 상대적으로 적은 에너지로 많은해수를 담수화 할수있다는 것이야
중동에서는 대부분 이방식을 사용하고
하루에 어마어마한 양의 물이 생산되고있다고 해
이것도 마찬가지로 해수담수화 방법인 다중효용법 이라고해
다단 증발법과 유사하지만 해수의 증기가 파이프를 타고 흐르며
관 내의 수증기와 관 외부를 흐르는 물에 의한 증발과 용기내의 압력을 낮추는 원리를 이용하는데
쉽게말하면 다단증발법과 달리 관이 외벽을 흘러 열교환 효율을 증대시키며 빠른 증발이 가능하다는거야
이번에는 역삼투방식 으로 물을 만들어내는 방법이야
정수기나 인공신장 등에도 널리 사용하고있는데
아무튼 역삼투방식을 말하기 전에 삼투압에 대해서 말을하면
삼투압은 농도가 다른 두액체를 반투막으로 막아놓았을때 용질의 농도가
낮은 곳에서 높은곳으로 액체가 이동하는 현상에 나타나는 압력인데
역삼투방식은 이것을 반대로 진행을 시켜서 이용한다
농도가 진한 용액의 위쪽에 높은 압력을 가해 주면 현상이 역으로 일어나겠지?
농도가 진한쪽이 반투막을 통하여 낮은쪽으로 이동하는데. 이것을 역삼투라고 해
즉, 바닷물에 높은 압력을 가하면 반투막을 통하여 순수한 물만 빠져나가므로 물을 얻을수가있어
이를 다른 말로 표현하면 짠 바닷물을 힘을 주어 비교적 순수한 물을 짜내고
남은 바닷물은 더 짠물이 되는 과정으로 생각하면 이해하기 쉬울거라고 생각해
아직은 위에 설명했던 방식보다는 많이 쓰이고 있지 않는 방식이지만 점차 수요를 늘려가고있어
근처에 발전플랜트를 끼지 않고도 건설이 가능하다는 장점도 있고 말이야
이렇게 바닷물을 이용해서 물을 구할수도 있지만 바다가 없는곳에서는 물을 못만드나?
광활한 사막
이 사막에 알로에를 재배하는 한 아재가 있다 아무리 알로에는 키우기 굉장히 쉽지만
물 관리를 잘해줘야하는게 알로에인데 사막에서 재배라니 ... 아재 어떻게 된거 아님?
그날 새벽
산등성이로 안개가 보임
호옹이?
모.. 모인다 물이 모인다
모은 물은 식수와
알로에 재배까지 넉넉하게 사용한다
이코돔 (Ecodome) 방식이야
아프리카 에서는 인구 증가로 인해 식량과 물이 모두 크게 부족한 현상이 지속되고 있는데
이코돔은 작물을 키우면서 동시에 물도 얻는 방식으로 두마리 토끼를 전부 잡을수 있는 방법이야
원리는 아주 간단해 사막에 건설된 온실안에서 작물을 키우고 이 작물은 광합성을 하면서
수증기를 밖으로 내보내게 되지만, 온실 때문에 이 수증기는 나가지못하고 갖히게 되지
밤이 되면 수증기는 다시 응결되고. 동시에 에코돔의 가장 위에 있는 부분이 열리면서 여기로 찬 공기가 들어와
외부 공기에 있는 수증기가 응결해 즉 물이 되서 떨어지게 되는 것이지
그렇게 얻은 물은 식수는 물론 식물 재배 모두에 사용이 가능하니 에코돔은 참 좋은 아이디어라고 난 생각해
마지막으로 해수 온실 방식이야
사막에 바닷물을 끌어들여 증발을 시키는데 . 낮동안 사막의 뜨겁고 건조한 기후는 더욱 쉽게 물을 증발시킬 수 있어.
다만 효율을 높이기 위해서는 접촉 표면적을 넓히는 장치가 필요한 데, 많은 구멍을 지닌 다공성 막을 통과시켜 이 문제를 해결하고.
이렇게 증발된 물을 가득 품은 따뜻한 공기는 온실로 들어가 온실에서 작물 재배를 하고 . 온실 내부는 태양 에너지로 더 따뜻한 데,
식물과 토양에서 나오는 수증기가 더 합쳐져 습기가 가득찬 공기가 되버렷!!!
이 습하고 따뜻한 공기에서 물을 회수하면 되는데 . 냉각수로 식혀지는 냉각 장치를 건너면서
공기 내부의 습기는 응결되어 밖으로는 다시 건조한 공기가 배출된다
회수한 물은 작물을 재배하는 데 사용할 수도 있고 일부는 식수 등 다른 용도로도 사용이 가능할 것입니다.
이런 형태의 온실은 외부로 증발되는 물을 잡기 때문에 적은 양의 물로도 작물을 재배할 수 있다는 장점이 있어
에코돔과 많이 비슷하지
농업이 불가능한 지역에서 농작이 가능해진다는 점은 큰 장점이다
하지만 아무래도 이런 방식의 온실은 기본적으로 단가가 좀 높을 수 밖에 없고
작물 역시 덮고 습한 환경에서 자라는 종류로만 제한이 될 수 밖에 없다는 단점도 존재하기 때문에
좀더 실험이 필요한 해수 온실 방식이다