DAILY PAPER REVIEW

0910_Power Generation with pressure retarded osmosis: An experimental and theoretical investigation

 

 

1. Title & Journal
Journal: Journal of Membrane Science, 343 (2009), IF: 3.203
Title: Power generation with pressure retarded osmosis: An experimental and theoretical investigation
Author: Andrea Achilli, Tzahi Y. Cath, Amy E. Childress*

2. Background of authors
Corresponding author: Amy E. Childress
Affiliation: Department of Chemical & Environmental Engineering
Background information:
- 1997년 UCLA에서 Elimelech의 제자로 Ph. D를 졸업함
- 현재 Nevada 대학에서 부교수로 재직중
- 상하수 처리, 멤브레인 분리 공정에 대해 활발히 연구를 진행하고 있음

3. Summary
PRO 공정을 모델링하고 이에 대해서 실험 결과로 검증한 논문이다. PRO의 기본 유량 방정식은 다음과 같다

PRO 공정에서 사용되는 에너지는 생산수유량과 TMP의 곱에 비례한다.

위 식은 2차 방정식이므로 이에 근거하여 에너지 생산이 최고가 되는 지점을 찾아보면 아래와 같다.

ECP 모델링을 위해 다음의 Sherwood number를 사용하였다.

ICP의 경우에는 1981년 Lee et al. 이 제안한 플럭스 식을 이용하였다.

라고 가정하여 위 식을 수정하고 ECP의 영향을 고려해서 최종적으로 기 언급된 에너지 생산량 방정식에 대입하면 다음과 같은 결과를 얻을 수 있다.

모델과 실험을 비교한 결과는 아래와 같다.

고압의 경우에는 스페이서에 의해 멤브레인이 찢어지기 때문에 측정불가능하여 제한된 범위에서 모델과 실험결과를 비교하였다. 모델과 예측 결과가 신뢰성이 있으나 역시 제한된 범위에서 실험이 가능하기 때문에 최대 에너지 생산량을 산정이라는 측면에서는 검증이 약간 미흡한 면이 있다.

4. Originality & Creativity
- PRO 모드가 아닌 직접 PRO 장비를 통해 모델링을 검증한 것이 이 논문의 독창성이다.

5. Further applications
- 모든 FO와 PRO 모델에 사용되어진 membrane structure parameter (S) 값이 논문에서는 ‘fairly constant’라고 표현하지만 실제로는 coefficient of variance가 약 10%로 개선의 여지가 보인다.

6. Contact (to reviewer)
minkyupark@gist.ac.kr




Minkyu Park (Master course)

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 : +82-11-9533-6980
E-mail : minkyupark@gist.ac.kr

첨부 (1)
0910_박민규_변환.pdf
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