Published December 18, 2020
| Version v1
Publication
Open
Energy—Water Nexus: Integration, Monitoring, KPIs Tools and Research Vision
- 1. University of Ontario Institute of Technology
- 2. Suez Canal University
Description
The relationship between water and energy is a strong one characterized as having integration and coupling as two important features. While energy is responsible for delivering water to the end-users, it needs energy in order to be generated, and water. In this paper, a thorough review is presented regarding the different relationships between water and energy in terms of (i) the significance of the close relationship between water and energy by means of water/energy generation and consumption. Water consumption, water cooling and heating must be taken into account in order to avoid the obstacles related to future use of water for energy generation; (ii) the measuring and monitoring technologies for the energy-water nexus, focusing attention on the variables that are interrelated in the water and energy sectors. In addition, the consequences of finding several parameters, unknown variables and unclear dependencies in measuring of energy usage in the applications of water usage should also be taken into account. Innovative developments including nanotechnology, biotechnology, and wireless networks, as sensor technologies, may resolve the challenges of sensing; (iii) the different key performance indication tools for assessing and quantifying this nexus by analyzing and categorizing recent case studies of the water energy nexus and applicable evaluation methods; and (iv) the different research dimensions conducted on this nexus. Hopefully, this review will contribute to the development of this nexus adding value to the field while reducing duplication efforts.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
العلاقة بين المياه والطاقة هي علاقة قوية تتميز بوجود التكامل والاقتران كخاصيتين مهمتين. في حين أن الطاقة مسؤولة عن توصيل المياه إلى المستخدمين النهائيين، فإنها تحتاج إلى الطاقة من أجل توليدها، والمياه. في هذه الورقة، يتم تقديم مراجعة شاملة فيما يتعلق بالعلاقات المختلفة بين المياه والطاقة من حيث (1) أهمية العلاقة الوثيقة بين المياه والطاقة عن طريق توليد المياه/الطاقة واستهلاكها. يجب مراعاة استهلاك المياه وتبريدها وتسخينها من أجل تجنب العقبات المتعلقة بالاستخدام المستقبلي للمياه لتوليد الطاقة ؛ (2) تقنيات القياس والرصد للصلة بين الطاقة والمياه، مع تركيز الانتباه على المتغيرات المترابطة في قطاعي المياه والطاقة. بالإضافة إلى ذلك، ينبغي أيضًا مراعاة عواقب العثور على العديد من المعلمات والمتغيرات غير المعروفة والتبعيات غير الواضحة في قياس استخدام الطاقة في تطبيقات استخدام المياه. قد تؤدي التطورات المبتكرة بما في ذلك التكنولوجيا النانوية والتكنولوجيا الحيوية والشبكات اللاسلكية، كتقنيات استشعار، إلى حل تحديات الاستشعار ؛ (3) أدوات مؤشر الأداء الرئيسية المختلفة لتقييم هذه الصلة وقياسها من خلال تحليل وتصنيف دراسات الحالة الحديثة للصلة بين الطاقة المائية وطرق التقييم المعمول بها ؛ و (4) أبعاد البحث المختلفة التي أجريت على هذه الصلة. نأمل أن تسهم هذه المراجعة في تطوير هذه العلاقة التي تضيف قيمة إلى المجال مع تقليل جهود الازدواجية.Translated Description (French)
La relation entre l'eau et l'énergie est une relation forte caractérisée par deux caractéristiques importantes : l'intégration et le couplage. Alors que l'énergie est responsable de la fourniture d'eau aux utilisateurs finaux, elle a besoin d'énergie pour être générée, et d'eau. Dans cet article, un examen approfondi est présenté concernant les différentes relations entre l'eau et l'énergie en termes de (i) l'importance de la relation étroite entre l'eau et l'énergie au moyen de la production et de la consommation d'eau/énergie. La consommation d'eau, le refroidissement et le chauffage de l'eau doivent être pris en compte afin d'éviter les obstacles liés à l'utilisation future de l'eau pour la production d'énergie ; (ii) les technologies de mesure et de surveillance du lien énergie-eau, en mettant l'accent sur les variables qui sont interdépendantes dans les secteurs de l'eau et de l'énergie. En outre, les conséquences de la découverte de plusieurs paramètres, de variables inconnues et de dépendances peu claires dans la mesure de la consommation d'énergie dans les applications de la consommation d'eau doivent également être prises en compte. Les développements innovants, y compris la nanotechnologie, la biotechnologie et les réseaux sans fil, en tant que technologies de capteurs, peuvent résoudre les défis de la détection ; (iii) les différents outils d'indication de performance clés pour évaluer et quantifier ce lien en analysant et en catégorisant les études de cas récentes du lien eau-énergie et les méthodes d'évaluation applicables ; et (iv) les différentes dimensions de la recherche menées sur ce lien. Espérons que cette revue contribuera au développement de ce lien en ajoutant de la valeur sur le terrain tout en réduisant les efforts de duplication.Translated Description (Spanish)
La relación entre el agua y la energía es fuerte y se caracteriza por tener la integración y el acoplamiento como dos características importantes. Si bien la energía es responsable de suministrar agua a los usuarios finales, necesita energía para generarse y agua. En este artículo, se presenta una revisión exhaustiva sobre las diferentes relaciones entre el agua y la energía en términos de (i) la importancia de la estrecha relación entre el agua y la energía por medio de la generación y el consumo de agua/energía. Se debe tener en cuenta el consumo de agua, la refrigeración y calefacción del agua para evitar los obstáculos relacionados con el uso futuro del agua para la generación de energía; (ii) las tecnologías de medición y monitoreo para el nexo energía-agua, centrando la atención en las variables que están interrelacionadas en los sectores del agua y la energía. Además, también se deben tener en cuenta las consecuencias de encontrar varios parámetros, variables desconocidas y dependencias poco claras en la medición del uso de energía en las aplicaciones del uso del agua. Los desarrollos innovadores que incluyen la nanotecnología, la biotecnología y las redes inalámbricas, como tecnologías de sensores, pueden resolver los desafíos de la detección; (iii) las diferentes herramientas clave de indicación de rendimiento para evaluar y cuantificar este nexo mediante el análisis y la categorización de estudios de casos recientes del nexo de energía hídrica y los métodos de evaluación aplicables; y (iv) las diferentes dimensiones de investigación realizadas en este nexo. Con suerte, esta revisión contribuirá al desarrollo de este nexo que agrega valor al campo al tiempo que reduce los esfuerzos de duplicación.Files
pdf.pdf
Files
(1.5 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:c748c2d807ea88a1d9c8878dcafc47b7
|
1.5 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- العلاقة بين الطاقة والمياه: التكامل والمراقبة وأدوات مؤشرات الأداء الرئيسية والرؤية البحثية
- Translated title (French)
- Nexus Energie-Eau : Intégration, Suivi, Outils KPIs et Vision Recherche
- Translated title (Spanish)
- Nexo energía-agua: integración, monitoreo, herramientas de KPI y visión de investigación
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W3112180522
- DOI
- 10.3390/en13246697
References
- https://openalex.org/W1483705808
- https://openalex.org/W1563192953
- https://openalex.org/W1765706121
- https://openalex.org/W1869804914
- https://openalex.org/W1929270595
- https://openalex.org/W1965212782
- https://openalex.org/W1968392953
- https://openalex.org/W1968527858
- https://openalex.org/W1975807096
- https://openalex.org/W1976538675
- https://openalex.org/W1984382828
- https://openalex.org/W1993567757
- https://openalex.org/W1997280809
- https://openalex.org/W2003778082
- https://openalex.org/W2005316351
- https://openalex.org/W2009264295
- https://openalex.org/W2012889249
- https://openalex.org/W2013036639
- https://openalex.org/W2015535580
- https://openalex.org/W2025910960
- https://openalex.org/W2033576945
- https://openalex.org/W2033755188
- https://openalex.org/W2033769554
- https://openalex.org/W2036511319
- https://openalex.org/W2037127065
- https://openalex.org/W2037626002
- https://openalex.org/W2040456696
- https://openalex.org/W2042457642
- https://openalex.org/W2042738426
- https://openalex.org/W2045871299
- https://openalex.org/W2047543600
- https://openalex.org/W2047870446
- https://openalex.org/W2061783956
- https://openalex.org/W2067082811
- https://openalex.org/W2068363692
- https://openalex.org/W2070197600
- https://openalex.org/W2075645455
- https://openalex.org/W2092381883
- https://openalex.org/W2092883849
- https://openalex.org/W2093470287
- https://openalex.org/W2094755460
- https://openalex.org/W2099156166
- https://openalex.org/W2102413715
- https://openalex.org/W2103919390
- https://openalex.org/W2105411277
- https://openalex.org/W2112152298
- https://openalex.org/W2127893523
- https://openalex.org/W2130295923
- https://openalex.org/W2133145868
- https://openalex.org/W2134342795
- https://openalex.org/W2194828942
- https://openalex.org/W2300112112
- https://openalex.org/W2315964469
- https://openalex.org/W2322196610
- https://openalex.org/W2326947249
- https://openalex.org/W2328221411
- https://openalex.org/W2330095956
- https://openalex.org/W2340929517
- https://openalex.org/W2471025086
- https://openalex.org/W2510752439
- https://openalex.org/W2529958874
- https://openalex.org/W2554632825
- https://openalex.org/W2578708223
- https://openalex.org/W2587597734
- https://openalex.org/W2606303231
- https://openalex.org/W2607072030
- https://openalex.org/W2724746436
- https://openalex.org/W2738755284
- https://openalex.org/W2757350579
- https://openalex.org/W2787444583
- https://openalex.org/W2794263716
- https://openalex.org/W2803183927
- https://openalex.org/W2896549998
- https://openalex.org/W2901097583
- https://openalex.org/W2914714394
- https://openalex.org/W2966722893
- https://openalex.org/W3016669387
- https://openalex.org/W4205318887
- https://openalex.org/W4237591654
- https://openalex.org/W4293117734