DAILY PAPER REVIEW

0819_Production of energy from concentrated brines by pressure retarded osmosis

 

 

1. Title & Journal
Journal: JMS 1 (1976) 49-63 
Title: Production of energy from concentrated brines by pressure retarded osmosis
     Ⅰ. Preliminary technical and economic correlations
Authors: Sydney Loeb

2. Background of authors
Corresponding author: Sydney Loeb(1917-2008)
Information: Loeb earned his M.Sc. (1959) and Ph.D. (1964) degrees from the University of California at Los Angeles. In 1967 Loeb came to Beersheva to teach RO technology at Applied Research of the Ben-Gurion University of the Negev (BGU). Loeb later accepted a position as Professor of Chemical Engineering at the newly established BGU. 

3. Summary
 1975년 Science지에 Pressure retarded osmosis(PRO)의 용어를 처음으로 제안한 Sydney Loeb은 1976년 JMS에 PRO에 대한 논문 두 편을 발표했다. 이 논문은 그 중 첫 번째 것으로, PRO의 기술적 내용 및 에너지 생산 비용에 관한 내용을 포함한다.

 고농도와 저농도의 용액이 섞이는 과정에서 에너지가 발생한다는 열역학적 개념을 이용한 것이 바로 PRO 기술로써, 이렇게 생성된 에너지를 우리가 사용 가능한 에너지로 바꾸는 것 또한 연구의 한 포인트이다. 
 
PRO 이론은 Fig.1.과 같이 설명될 수 있으며, 이 때 semipermeable membrane을 통과하는 water flux는  와 같이 나타낼 수 있다. 또한, hydraulic pressure를  , 투과되는 고농도 용액의 flow rate을  water flow rate을  라 하면, hydro turbine으로 전달되는 ideal power는  로 나타낼 수 있다. 

 실험에 사용된 막은 reverse osmosis(RO)용으로 제작된 RO hollow fiber membrane이었으며, 이 때의 flux와 force는 Fig.3.과 같다. 물은 hydraulic pressure 구배와 반대 방향으로 일어나며, 이 때문에 다음의 두 가지 현상이 일어난다. 첫 째, pressure drop은 membrane의 skin에서 일어나며, 둘 째, porous substructure에서 물의 이동은 diffusion에 일어난다. 또한, Loeb은 PRO에서 asymmetric membrane의 필요성에 대해서도 언급하였다.

 4. Originality & Creativity
 처음으로 PRO 실험을 수행했다는 데 의미가 있으며, 또한 PRO 공정의 이론에 대해서도 소개한 논문이다. 다만, hydro turbine으로 전달되는 power식 부분에 의문이 생긴다. hydraulic pressure가  인데, 고농도와 저농도 용액이 mixing 되고 난 후에도 그 압력이  로 같게 나타낼 수 있는지 그 후에 나온 다른 논문들을 확인해볼 필요가 있는 듯 하다.

5. Contact
Jihye Kim (Integrated course 1st year)

Environmental Systems Engineering Lab.
Department of Environmental Science & Engineering
Gwangju Institute Science and Technology
1 Oryong-dong Buk-gu Gwangju, 500-712, Korea

Tel : +82-62-970-2461
Fax : +82-62-970-2434
Phone : +82-10-9402-8718
E-mail : jihyekim@gist.ac.kr

첨부 (1)
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