view in publisher's site

Growth patterns in mature desalination technologies and analogies with the energy field

Highlights•The historical growth dynamics of desalination technologies are analyzed and compared against energy technologies•MED and MSF are in an advanced growth phase and likely to approach saturation before 2050•RO has a remarkably high average-to-maximum unit capacity ratio mirroring modularity and granularity•The three technologies meet a series of common temporal and spatial deployment patterns detected in energy technologiesAbstractThis article uses logistic growth curves to analyze and compare the historical dynamics in technology deployment and unit upscaling experimented by the three main desalination technologies: multi-effect distillation (MED), multi-flash distillation (MSF) and reverse osmosis (RO). It also explores whether these dynamics follow a number of patterns identified in another well studied technology family with increasing strategic importance for desalination, i.e. energy technologies. The analysis suggests that thermal technologies (MED and MSF) are in an advanced growth phase and approaching saturation, with deployment levels likely to peak before 2050. The logistic fit for RO lacks enough significance to derive meaningful future capacity projections. RO also shows a remarkably high average-to-maximum unit capacity ratio mirroring a modular and more granular nature. Meanwhile, the three technologies are found to meet a series of common patterns in the temporal and spatial sequence of deployment identified in energy technologies. Based on such patterns and technology natures, PV-RO hybrid systems may hold the highest potential to overcome the cost and energy footprint challenges of desalination in the future. This analysis can guide the integration of desalination into modelling frameworks intended to assess future technological scenarios to address water scarcity and sustainable development goals related challenges.

الگوهای رشد در فناوری‌های نمک‌زدایی و قیاس با میدان انرژی

کاره‌ای مهم: دینامیک رشد تاریخی فناوری‌های نمک‌زدایی مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته و در مقایسه با فناوری‌های انرژی یعنی MED و MSF در فاز رشد پیشرفته قرار دارند و احتمال دارد تا قبل از ۲۰۵۰ به اشباع نزدیک شود. همچنین به بررسی این مساله می‌پردازد که آیا این دینامیک تعدادی از الگوهای شناسایی‌شده در یک خانواده فن‌آوری مورد مطالعه دیگر را با افزایش اهمیت استراتژیکی برای نمک‌زدایی، یعنی تکنولوژی‌های انرژی، دنبال می‌کنند. این تحلیل نشان می‌دهد که فن‌آوری‌های حرارتی (MED و MSF)در مرحله رشد پیشرفته و رسیدن به اشباع هستند و سطح استقرار آن‌ها تا سال ۲۰۵۰ ممکن است به اوج خود برسد. برازش لجستیک برای RO فاقد اهمیت کافی برای استنتاج پیش‌بینی ظرفیت آینده معنادار است. RO همچنین نشان می‌دهد که نسبت ظرفیت واحد به حداکثر ظرفیت واحد نسبت به واحد مدولار و بیشتر دانه‌ای است. در همین حال، یافت می‌شود که این سه تکنولوژی، مجموعه‌ای از الگوهای مشترک در توالی زمانی و فضایی استقرار شناسایی شده در فن‌آوری‌های انرژی را تامین می‌کنند. براساس این الگوها و طبیعت تکنولوژی، سیستم‌های هایبرید PV - PV ممکن است بالاترین پتانسیل را برای غلبه بر چالش‌های هزینه و انرژی نمک‌زدایی از نمک‌زدایی در آینده داشته باشد. این تحلیل می‌تواند یکپارچگی نمک‌زدایی را به چارچوب‌های مدل‌سازی برای ارزیابی سناریوهای تکنولوژیکی آتی برای پرداختن به کمبود آب و اهداف توسعه پایدار هدایت کند.

ترجمه شده با

Download PDF سفارش ترجمه این مقاله این مقاله را خودتان با کمک ترجمه کنید
سفارش ترجمه مقاله و کتاب - شروع کنید

95/12/18 - با استفاده از افزونه دانلود فایرفاکس و کروم٬ چکیده مقالات به صورت خودکار تشخیص داده شده و دکمه دانلود فری‌پیپر در صفحه چکیده نمایش داده می شود.