Addressing Freshwater Scarcity and Hydrogen Production: Offshore Wind and Reverse Osmosis Synergies
Notice bibliographique
Résumé
Abstract The transition from fossil fuels to renewable energy sources is imperative to mitigate climate change and achieve sustainable development goals (SGDs). Hydrogen, as a clean energy carrier, holds great potential for decarbonizing various sectors, yet its production remains predominantly reliant on fossil fuels. This study explores a novel approach to sustainable hydrogen production by integrating offshore wind energy with reverse osmosis (RO) desalination technology. The proposed configuration harnesses offshore wind power to energize both a RO desalination system and water electrolysis unit. Initially, the wind energy powers the RO desalination process, purifying seawater, and then desalinated water is directed to water electrolysis system for generating green hydrogen directly from seawater. The resulting renewable hydrogen holds potential for diverse applications, including marine industries, and can be transported onshore as needed. The RO system is configured to treat 20 kg s−1 of seawater with a salinity of 35 000 ppm, aiming for a high recovery ratio and reduced freshwater salinity. A pressure exchanger (PX) is integrated to recover energy from high‐pressure brine stream and transfer it to the low‐pressure feed water, thus reducing the overall energy consumption of the RO process. The concentrated brine extracted from RO desalination is proposed to be utilized for the production of sodium hydroxide that can further pretreat incoming seawater and enhance the effectiveness of the filtration process by mitigating membrane fouling. This pressure exchanger increases the energy efficiency of the RO system from 63.1% to 64.0% and exergetic efficiency from 13.9% to 18.2% increasing the overall first and second law efficiencies to 37.9% and 33.5%. By leveraging offshore wind power to drive RO desalination systems, this research not only addresses freshwater scarcity but also facilitates green hydrogen generation, contributing to the advancement of renewable energy solutions and fostering environmental sustainability.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,003 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».