Kif dwar desalinizzazzjoni effiċjenti tal-ilma baħar? Ħafna ilma bi prezz baxx
L-aċċess għal ilma tax-xorb nadif u sikur huwa ħtieġa li sfortunatament hija sodisfatta ħażin f'ħafna partijiet tad-dinja. Id-desalinizzazzjoni tal-ilma baħar tkun ta’ għajnuna kbira f’ħafna reġjuni tad-dinja, jekk, ovvjament, ikunu disponibbli metodi li jkunu effiċjenti biżżejjed u f’ekonomija raġonevoli.
Tama ġdida għall-iżvilupp ta 'kost-effettiv modi kif tikseb ilma ħelu billi tneħħi l-melħ tal-baħar deher is-sena li għaddiet meta r-riċerkaturi rrappurtaw ir-riżultati ta 'studji li jużaw materjal tat-tip skeletru organometalliku (MOF) għall-filtrazzjoni tal-ilma baħar. Ir-riċerkaturi qalu li l-metodu l-ġdid, żviluppat minn tim fl-Università ta 'Monash tal-Awstralja, jeħtieġ ħafna inqas enerġija minn metodi oħra.
Skeletri organometalliċi MOF huma materjali porużi ħafna b'erja tal-wiċċ kbira. Uċuħ tax-xogħol kbar irrumblati f'volumi żgħar huma kbar għall-filtrazzjoni, i.e. il-qbid ta' partiċelli u partiċelli f'likwidu (1). It-tip ġdid ta 'MOF jissejjaħ PSP-MIL-53 użati biex jinqabdu melħ u sustanzi li jniġġsu fl-ilma baħar. Imqiegħda fl-ilma, iżżomm b'mod selettiv joni u impuritajiet fuq il-wiċċ tagħha. Fi żmien 30 minuta, MOF kien kapaċi jnaqqas is-solidi maħlul totali (TDS) ta 'l-ilma minn 2,233 ppm (ppm) għal taħt il-500 ppm. Dan huwa ċar taħt il-limitu ta' 600 ppm rakkomandat mill-Organizzazzjoni Dinjija tas-Saħħa għal ilma tajjeb għax-xorb.
1. Viżwalizzazzjoni tat-tħaddim ta 'membrana organometallika waqt id-desalinizzazzjoni tal-ilma baħar.
Permezz ta 'din it-teknika, ir-riċerkaturi setgħu jipproduċu sa 139,5 litru ta' ilma ħelu għal kull kilogramma ta 'materjal MOF kuljum. Ladarba n-netwerk MOF "mimli" bil-partiċelli, jista 'jitnaddaf malajr u faċilment għall-użu mill-ġdid. Biex tagħmel dan, jitqiegħed fid-dawl tax-xemx, li jirrilaxxa l-imluħa maqbuda f'erba 'minuti biss.
“Il-proċessi ta’ desalinizzazzjoni evaporattiva termali huma intensivi fl-enerġija, filwaqt li teknoloġiji oħra bħal reverse osmosis (2), għandhom ħafna żvantaġġi, inkluż konsum għoli ta 'enerġija u kimiċi għat-tindif tal-membrana u d-dechlorination, "jispjega Huanting Wang, mexxej tat-tim ta' riċerka f'Monash. “Id-dawl tax-xemx huwa l-aktar sors ta’ enerġija abbundanti u rinnovabbli fid-dinja. Il-proċess ġdid tagħna ta’ desalinizzazzjoni bbażat fuq l-assorbenti u l-użu tad-dawl tax-xemx għar-riġenerazzjoni jipprovdu soluzzjoni ta’ desalinizzazzjoni li tiffranka l-enerġija u li tirrispetta l-ambjent.”
2. Sistema ta 'desalinizzazzjoni tal-ilma baħar tal-osmosis fl-Arabja Sawdija.
Mill-graffen għal kimika intelliġenti
F'dawn l-aħħar snin, ħarġu ħafna ideat ġodda għal desalinizzazzjoni tal-ilma baħar effiċjenti fl-enerġija. "Young Technician" tissorvelja mill-qrib l-iżvilupp ta 'dawn it-tekniki.
Aħna ktibna, fost affarijiet oħra, dwar l-idea ta 'l-Amerikani fl-Università ta' Austin u l-Ġermaniżi fl-Università ta 'Marburg, li biex tuża ċippa żgħira minn materjal li minnu jgħaddi kurrent elettriku ta’ vultaġġ negliġibbli (0,3 volt). Fl-ilma mielaħ li jiċċirkola ġewwa l-kanal tal-apparat, il-joni tal-kloru huma parzjalment newtralizzati u ffurmati kamp elettrikubħal fiċ-ċelloli kimiċi. L-effett huwa li l-melħ jiċċirkola f'direzzjoni waħda u l-ilma ħelu fl-oħra. L-iżolament jiġri ilma ħelu.
Ix-xjentisti Brittaniċi mill-Università ta 'Manchester, immexxija minn Rahul Nairi, ħolqu għarbiel ibbażat fuq il-grafene fl-2017 biex ineħħu b'mod effettiv il-melħ mill-ilma baħar.
Fi studju ppubblikat fil-ġurnal Nature Nanotechnology, ix-xjentisti argumentaw li jista 'jintuża biex jinħolqu membrani tad-desalinizzazzjoni. ossidu tal-grafen, minflok grafen pur diffiċli biex jinstab u għali. Il-graffen b'saff wieħed jeħtieġ li jittaqqab f'toqob żgħar biex jagħmilha permeabbli. Jekk id-daqs tat-toqba huwa akbar minn 1 nm, l-imluħa se jgħaddu liberament mit-toqba, għalhekk it-toqob li għandhom jittaqqbu għandhom ikunu iżgħar. Fl-istess ħin, studji wrew li l-membrani tal-ossidu tal-graffen iżidu l-ħxuna u l-porożità meta mgħaddsa fl-ilma. Tim tat-tabib. Nairi wera li l-kisi tal-membrana bl-ossidu tal-graffen b'saff addizzjonali ta 'reżina epossidika żiedet l-effettività tal-barriera. Il-molekuli tal-ilma jistgħu jgħaddu mill-membrana, iżda l-klorur tas-sodju ma jistax.
Grupp ta’ riċerkaturi tal-Għarabja Sawdija żviluppaw apparat li jemmnu li se jittrasforma b’mod effettiv impjant tal-enerġija minn “konsumatur” tal-ilma għal “produttur tal-ilma ħelu”. Ix-xjentisti ppubblikaw dokument li jiddeskrivi dan fin-Natura ftit snin ilu. teknoloġija solari ġdidali jistgħu desalinate ilma u jipproduċu fl-istess ħin elettriku.
Fil-prototip mibni, ix-xjentisti installaw watermaker fuq wara. batterija solari. Fid-dawl tax-xemx, iċ-ċellula tiġġenera l-elettriku u tirrilaxxa s-sħana. Minflok ma jitlef din is-sħana għall-atmosfera, l-apparat jidderieġi din l-enerġija lejn impjant li juża s-sħana bħala sors ta 'enerġija għall-proċess tad-desalinizzazzjoni.
Ir-riċerkaturi introduċew ilma mielaħ u ilma li fih impuritajiet ta 'metall tqil bħal ċomb, ram u manjesju fid-distillatur. L-apparat biddel l-ilma fi fwar, li mbagħad għadda minn membrana tal-plastik li ffiltra l-melħ u d-debris. Ir-riżultat ta 'dan il-proċess huwa ilma tax-xorb pur li jissodisfa l-istandards ta' sikurezza tal-Organizzazzjoni Dinjija tas-Saħħa. Ix-xjentisti qalu li l-prototip, wiesa 'madwar metru, jista' jipproduċi 1,7 litri ta 'ilma nadif fis-siegħa. Il-post ideali għal tali apparat huwa fi klima niexfa jew semi-niexfa, ħdejn sors ta 'ilma.
Guihua Yu, xjenzat tal-materjali f'Austin State University, Texas, u sħabu proposti fl-2019 li jiffiltra b'mod effettiv l-idroġels tal-ilma baħar, taħlitiet ta' polimerili joħolqu struttura poruża li tassorbi l-ilma. Yu u l-kollegi tiegħu ħolqu sponża tal-ġel minn żewġ polimeri: wieħed huwa polimeru li jgħaqqad l-ilma msejjaħ alkoħol polyvinyl (PVA) u l-ieħor huwa assorbenti ħafif imsejjaħ polypyrrole (PPy). Huma ħallat it-tielet polimeru msejjaħ chitosan, li għandu wkoll attrazzjoni qawwija għall-ilma. Ix-xjentisti rrappurtaw fi Science Advances li kisbu produzzjoni ta 'ilma pur ta' 3,6 litri fis-siegħa għal kull metru kwadru ta 'wiċċ taċ-ċellula, li hija l-ogħla li qatt ġiet irreġistrata u madwar tnax-il darba aħjar minn dak li huwa prodott illum f'verżjonijiet kummerċjali. .
Minkejja l-entużjażmu tax-xjenzati, ma jinstemax li metodi ġodda ultra-effiċjenti u ekonomiċi ta 'desalinizzazzjoni bl-użu ta' materjali ġodda se jsibu applikazzjoni kummerċjali usa '. Sakemm jiġri hekk, oqgħod attent.
