跳动城乡网康奈尔大学的工程师们改进了一种模型，不仅可以培育绿色能源，还可以为大量遭受干旱的沿海人口淡化海水。
通过将海水泵送到山顶水库，然后利用重力将咸水输送到位于同一地点的水力发电厂和反渗透海水淡化设施，科学可以通过一个系统满足沿海城市的能源和水化需求。
康奈尔大学西布利机械与航空航天工程学院助理教授 Maha Haji 表示：“随着人口的增长，能源需求和淡水需求也不断增加。”
Haji 和系统工程博士生 Matthew Haefner是《集成泵送水力反渗透系统优化以反渗透建模中的替代模型开发》一书的合著者，该书发表在《应用能源》杂志上。
哈吉说，集成抽水反渗透系统(IPHROS)是一个双系统模型，“能量存储和淡水生产以共生方式耦合在一起”。“水库存储将使沿海社区能够利用可再生能源来生产电网和饮用水。该模型的反渗透部分增加了系统的灵活性。”
在南加州等经常发生干旱且农业需要 淡水的地方，海水可能是一个可行的解决方案。
当海水(使用可再生电力)被泵送到山顶水库并流到水力发电厂和社区规模的海水淡化系统后，海水淡化过程中剩余的浓缩盐水将与落下的海水相遇并稀释。相遇并稀释并输送回到大海，远离海岸。
研究人员表示，哈吉和哈夫纳估计，通过最佳模型设计，一个大型系统每天可以供应 7950 万千瓦时的电力和 579 万立方米的淡水(大致满足约 661,000 个家庭的日常需求)。
Haefner 说，IPHRO 系统可以帮助减少建筑成本的资本投资，降低维护费用，并提供一种自然的方式来稀释反渗透后的高盐排放。
海夫纳说：“我们看到世界各地的干旱加剧，而世界上的某些地区自然无法获得清洁的饮用水。”
“我们的含水层也很快被抽干，因此即使在历史上水资源安全的地区，由于城市化进程加快和全球变暖的影响等因素，它们也变得越来越不安全。”
抽水蓄能水电(PSH)——上层水库为下层水库提供能量以产生能量的想法——并不是一个新概念。事实上，截至2021年，美国共有43座PSH电站，总容量为21.9吉瓦，储能近553吉瓦时，占所有公用事业规模国内储能的93 %事实上，据美国统计局称能源部(DOE)。
这种水电足够灵活，可以平衡电力供应美国能源部表示，它可以提供足够的能量来满足高负载需求。
本文归功于麻省理工学院机械工程教授 Alexander Slocum 在 2016 年引入了 IPHROS 概念。Haji 是该论文的合著者;这项研究通过提供详细的数学模型以及提出优化设计和操作以最大限度地提高淡水和能源产量的框架来扩展这一概念。
哈吉说：“展望未来，我们对能源和水的需求将面临更大的压力。” “这些想法本质上是紧密相连的，我们认为 IPHROS——将清洁能源和淡水结合在一起——是我们可以在解决这个问题的工具箱中找到的解决方案。”
