Блог

Jan 28, 2024

Профессора инженерного дела Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе получили многочисленные гранты Министерства энергетики и Национального альянса по инновациям в области водных ресурсов

Калифорнийский университет в Лос-Анджелесе СамуэлиСлева направо: Йорам Коэн, Эрик Хук и Дэвид Джассби, 9 августа 2022 г., трое

Самуэли из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе. Слева направо: Йорам Коэн, Эрик Хук и Дэвид Джассби.

9 августа 2022 г.

Три профессора инженерной школы Самуэли Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе — Йорам Коэн, Эрик Хук и Дэвид Джассби — получили крупную финансовую поддержку от Национального альянса инноваций в области воды (NAWI) для исследования энергоэффективных и конкурентоспособных технологий очистки воды. NAWI — исследовательский консорциум, основанный в 2017 году в сотрудничестве с Министерством энергетики США для создания Центра опреснения воды и энергии, предназначенного для решения проблем водной безопасности в США.

Коэн, Хук и Джассби также являются преподавателямиКалифорнийский институт наносистемиИнститут окружающей среды и устойчивого развития в Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе. Каждый из трех исследовательских проектов, финансируемых NAWI, описан ниже.

Йорам Коэн, выдающийся профессор химической и биомолекулярной инженерии и председатель исполнительного комитета факультета Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе Самуэли, работает с исследователями из Национальной лаборатории Лоуренса Беркли и Калифорнийского государственного университета в Сан-Бернардино над разработкой автономных, самоадаптирующихся распределенных систем очистки и опреснения воды. которые руководствуются передовым машинным обучением/искусственным интеллектом для контроля, управления и поддержки принятия решений. Коэн и его коллеги уже построили и продемонстрировали рабочие прототипы первого поколения таких систем для очистки местных источников воды.обездоленные общины в долине Салинас.

Грант NAWI в размере 2,2 миллиона долларов на три года будет направлен на поддержку исследований по использованию машинного обучения для оптимизации автономных систем, включая уточнение того, как они адаптируются к динамическим сценариям, таким как изменения в водоснабжении и спросе, а также качество воды. Исследователи также проанализируют экономию затрат на энергопотребление, расходные материалы и рабочую силу, связанные с такими системами, в сравнении с затратами на текущие операции.

Эрик Хук, профессор гражданского и экологического строительства в Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе Самуэли, и его коллеги будут изучать способы разработки мембран обратного осмоса (RO), которые будут пригодны и долговечны для очистки сточных вод, образующихся в результате промышленных процессов. Такие сточные воды имеют чрезвычайно высокую минерализацию: концентрация солей превышает 200 000 миллиграммов на литр. Для сравнения, в морской воде содержание растворенных твердых веществ в среднем составляет около 35 000 мг/л.

Давление, необходимое в настоящее время для обработки рассолов с высокой соленостью, слишком велико для существующих мембран обратного осмоса — они могут раздавить и деформировать мембраны, вызывая дефекты размером с крошечное отверстие. трехлетний грант NAWI в размере 3,3 миллиона долларов США поможет финансировать исследования, направленные на разработку нового класса мембран обратного осмоса, которые могут выдерживать необходимое высокое давление, сокращая как потребление энергии, так и затраты на восстановление воды из рассолов с высокой соленостью до 50%. Команда Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе будет сотрудничать с коллегами из Национальной лаборатории возобновляемых источников энергии в Голдене, штат Колорадо; Университет Коннектикута; Университет Висконсина; и Йельский университет.

Хук также является директором факультета Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе.Устойчивый Лос-Анджелес Гранд Челленджи научный сотрудник факультетаНациональная лаборатория Лоуренса Беркли . Соучредитель 11 технологических компаний, Хук недавноавтор двух книг по управлению водными ресурсами.

Дэвид Джассби, доцент кафедры гражданского и экологического строительства, будет работать над модульной системой предварительной очистки для удаления множества загрязнителей воды, включая органические вещества, растворенные минералы, такие как кальций и силикаты, а также небольшие нейтрально заряженные загрязнители - из солоноватой воды, предназначенной для опреснения. Солоноватая вода, которая имеет большую соленость, чем пресная вода, но меньшую, чем морская, встречается в окружающей среде естественным образом, а также является результатом определенной промышленной деятельности, такой как охлаждение.

Альянс предоставиттрехлетний грант в размере 2 миллионов долларов для процесса предварительной очистки, который позволит увеличить объем воды, извлекаемой посредством мембранного опреснения солоноватой воды, делая поток сырья более мягким и не содержащим силикатов. Этот процесс также может улучшить качество опресненной воды за счет устранения загрязнений, которые проникают через опреснительные мембраны.