Шта кажете на ефикасну десалинизацију морске воде? Много воде по ниској цени
Приступ чистој, безбедној води за пиће је потреба која је, нажалост, слабо задовољена у многим деловима света. Десалинизација морске воде била би од велике помоћи у многим регионима света, ако би, наравно, биле доступне методе које су адекватно ефикасне и у оквиру разумне економије.
Нова нада за развој исплативих начини добијања слатке воде уклањањем морске соли појавио се прошле године када су истраживачи објавили резултате студија користећи типски материјал органометални скелет (МОФ) за филтрирање морске воде. Нови метод, који је развио тим са аустралијског универзитета Монаш, захтева знатно мање енергије од других метода, рекли су истраживачи.
МОФ органометални скелети су високо порозни материјали са великом површином. Велике радне површине ваљане у мале запремине одличне су за филтрацију, тј. хватање честица и честица у течности (1). Нова врста МОФ-а се зове ПСП-МИЛ-53 користи се за хватање соли и загађивача у морској води. Постављен у воду, селективно задржава јоне и нечистоће на својој површини. У року од 30 минута, МОФ је успео да смањи укупне растворене чврсте материје (ТДС) у води са 2,233 ппм (ппм) на испод 500 ппм. Ово је очигледно испод прага од 600 ппм који препоручује Светска здравствена организација за безбедну воду за пиће.
1. Визуелизација рада органометалне мембране током десалинизације морске воде.
Користећи ову технику, истраживачи су успели да произведу до 139,5 литара свеже воде по килограму МОФ материјала дневно. Када се МОФ мрежа „напуни“ честицама, може се брзо и лако очистити за поновну употребу. Да би се то урадило, ставља се на сунчеву светлост, која ослобађа заробљене соли за само четири минута.
„Процеси термичке евапоративне десалинизације су енергетски интензивни, док друге технологије као нпр обрнути осмоза (2), они имају многе недостатке, укључујући високу потрошњу енергије и хемикалија за чишћење мембране и дехлоринацију“, објашњава Хуантинг Ванг, вођа истраживачког тима у Монасх-у. „Сунчева светлост је најзаступљенији и најобновљивији извор енергије на Земљи. Наш нови процес десалинизације заснован на адсорбентима и коришћење сунчеве светлости за регенерацију обезбеђују решење за десалинизацију које штеди енергију и еколошки прихватљиво.”
2. Осмозни систем десалинације морске воде у Саудијској Арабији.
Од графена до паметне хемије
Последњих година појавило се много нових идеја за енергетски ефикасна десалинизација морске воде. „Млади техничар” помно прати развој ових техника.
Писали смо, између осталог, о идеји Американаца на Универзитету Остин и Немаца на Универзитету Марбург, који да користите мали чип из материјала кроз који протиче електрична струја занемарљивог напона (0,3 волта). У сланој води која тече унутар канала уређаја, јони хлора се делимично неутралишу и формирају електрично пољекао у хемијским ћелијама. Ефекат је да сол тече у једном правцу, а слатка вода у другом. Изолација се дешава слатка вода.
Британски научници са Универзитета у Манчестеру, предвођени Рахулом Наиријем, креирали су 2017. године сито на бази графена за ефикасно уклањање соли из морске воде.
У студији објављеној у часопису Натуре Нанотецхнологи, научници су тврдили да се може користити за стварање мембрана за десалинизацију. графен оксид, уместо тешко доступног и скупог чистог графена. Једнослојни графен треба избушити у мале рупе да би био пропустљив. Ако је величина рупе већа од 1 нм, соли ће слободно проћи кроз рупу, тако да рупе које треба избушити морају бити мање. Истовремено, студије су показале да графен оксидне мембране повећавају дебљину и порозност када су уроњене у воду. Докторски тим. Наири је показао да облагање мембране графен оксидом са додатним слојем епоксидне смоле повећава ефикасност баријере. Молекули воде могу да прођу кроз мембрану, али натријум хлорид не може.
Група истраживача из Саудијске Арабије развила је уређај за који верује да ће ефикасно трансформисати електрану из „потрошача“ воде у „произвођача слатке воде“. Научници су пре неколико година објавили рад који описују ово у часопису Натуре. нова соларна технологијакоји може десалинисати воду и производити истовремено електрицитет.
У изграђеном прототипу, научници су поставили произвођач воде позади. соларна батерија. На сунчевој светлости, ћелија производи електричну енергију и ослобађа топлоту. Уместо да ову топлоту губи у атмосферу, уређај ову енергију усмерава у постројење које користи топлоту као извор енергије за процес десалинизације.
Истраживачи су у дестилатор увели слану воду и воду која садржи нечистоће тешких метала као што су олово, бакар и магнезијум. Уређај је претворио воду у пару, која је затим прошла кроз пластичну мембрану која је филтрирала со и остатке. Резултат овог процеса је чиста вода за пиће која испуњава безбедносне стандарде Светске здравствене организације. Научници су рекли да прототип, широк око метар, може да произведе 1,7 литара чисте воде на сат. Идеално место за такав уређај је у сувој или полусувој клими, у близини извора воде.
Гуихуа Ју, научник о материјалима на Државном универзитету у Остину, Тексас, и његови саиграчи су предложили 2019. ефикасно филтрира хидрогелове морске воде, мешавине полимеракоји стварају порозну структуру која упија воду. Ју и његове колеге су направили гел сунђер од два полимера: један је полимер који везује воду назван поливинил алкохол (ПВА), а други је лагани апсорбент који се зове полипирол (ППи). Помешали су трећи полимер назван хитозан, који такође има јаку привлачност за воду. Научници су известили у Сциенце Адванцес да су постигли производњу чисте воде од 3,6 литара на сат по квадратном метру површине ћелије, што је највише икада забележено и око дванаест пута боље од онога што се данас производи у комерцијалним верзијама.
Упркос ентузијазму научника, не чује се да ће нове ултраефикасне и економичне методе десалинизације коришћењем нових материјала наћи ширу комерцијалну примену. Док се то не догоди, будите опрезни.
