Wéi wier et mat effizienter Mierwaasser Desalinatioun? Vill Waasser zu engem niddrege Präis
Den Zougang zu proppert, séchert Drénkwaasser ass e Besoin, dee leider a villen Deeler vun der Welt schlecht erfëllt gëtt. Mierwaasser Desalinatioun wier a ville Regioune vun der Welt eng grouss Hëllef, wann selbstverständlech Methoden zur Verfügung wieren, déi adäquat effizient a bannent enger vernünftbarer Wirtschaft wieren.
Nei Hoffnung fir d'Entwécklung vu Käschten-effikass Weeër fir frësch Waasser ze kréien andeems Mieresalz ewechgeholl gëtt d'lescht Joer erschéngt wann d'Fuerscher d'Resultater vun Studien mat Typmaterial gemellt hunn organometallesche Skelett (MOF) fir Mier Waasser filtration. Déi nei Method, entwéckelt vun engem Team vun der Monash University vun Australien, erfuerdert wesentlech manner Energie wéi aner Methoden, soten d'Fuerscher.
MOF organometallic Skeletter sinn héich poröse Materialien mat enger grousser Uewerfläch. Grouss Aarbechtsflächen, déi a klenge Bänn gewalzt sinn, si super fir Filtratioun, d.h. Erfaassung vun Partikelen a Partikelen a Flëssegkeet (1). Déi nei Zort MOF gëtt genannt PSP-MIL-53 benotzt fir Salz a Verschmotzung am Mierwaasser ze fangen. Am Waasser plazéiert, hält se selektiv Ionen a Gëftstoffer op senger Uewerfläch. Bannent 30 Minutten konnt de MOF d'total opgeléist Feststoffer (TDS) vum Waasser vun 2,233 ppm (ppm) op ënner 500 ppm reduzéieren. Dëst ass kloer ënner der 600 ppm Schwell recommandéiert vun der Weltgesondheetsorganisatioun fir séchert Drénkwaasser.
1. Visualiséierung vun der Operatioun vun enger organometallescher Membran während der Mierwaasser Desalinatioun.
Mat dëser Technik konnten d'Fuerscher bis zu 139,5 Liter frësch Waasser pro Kilogramm MOF Material pro Dag produzéieren. Wann de MOF Netz mat Partikelen "gefëllt" ass, kann et séier a liicht gebotzt ginn fir weider ze benotzen. Fir dëst ze maachen, gëtt et am Sonneliicht plazéiert, wat d'gefangene Salze a just véier Minutten fräigelooss.
"Thermesch evaporativ Desalinatiounsprozesser sinn energieintensiv, während aner Technologien wéi z ëmgedréint Osmose (2), si hu vill Nodeeler, dorënner héije Konsum vun Energie a Chemikalien fir Membran Botzen an Dechlorination, "erkläert Huanting Wang, Fuerschung Team Leader bei Monash. "Sonneliicht ass déi reichst an erneierbar Energiequell op der Äerd. Eis nei adsorbent-baséiert Desalinatiounsprozess an d'Benotzung vu Sonneliicht fir Erhuelung bidden eng energiespuerend an ëmweltfrëndlech Desalinatiounsléisung.
2. Osmose Mierwaasser desalination System an Saudi Arabien.
Vu graphene bis intelligent Chimie
An de leschte Jore si vill nei Iddien entstanen fir Energieeffizient Mierwaasser Desalinatioun. "Young Technician" iwwerwaacht d'Entwécklung vun dësen Techniken no.
Mir hunn ënner anerem iwwer d'Iddi vun den Amerikaner op der Austin University an den Däitschen op der Marburg University geschriwwen, déi e klengen Chip ze benotzen aus engem Material duerch deen en elektresche Stroum vu vernoléissegen Spannung (0,3 Volt) fléisst. Am Salzwaasser, deen am Kanal vum Apparat fléisst, ginn Chlorionen deelweis neutraliséiert a geformt elektrescht Feldwéi a chemeschen Zellen. D'Effekt ass datt d'Salz an eng Richtung fléisst an d'frësch Waasser an déi aner. Isolatioun geschitt frësch Waasser.
Britesch Wëssenschaftler vun der University of Manchester, gefouert vum Rahul Nairi, hunn am Joer 2017 e graphene-baséiert Seif erstallt fir effektiv Salz aus Mierwaasser ze läschen.
An enger Studie publizéiert an der Zäitschrëft Nature Nanotechnology, hunn d'Wëssenschaftler argumentéiert datt et benotzt ka ginn fir Desalinatiounsmembranen ze kreéieren. Grafenoxid, amplaz schwéier ze fannen an deier reng graphene. Eenschichte Graphen muss a kleng Lächer gebuer ginn fir et permeabel ze maachen. Wann d'Lachgréisst méi grouss ass wéi 1 nm, wäerten d'Salze fräi duerch d'Lach passéieren, sou datt d'Lächer, déi gebohrt ginn, méi kleng sinn. Zur selwechter Zäit hunn d'Studien gewisen datt d'Graphenoxid-Membranen d'Dicke an d'Porositéit erhéijen wann se a Waasser ënnerdaach ginn. Dokter Equipe. Nairi huet gewisen datt d'Beschichtung vun der Membran mat Graphenoxid mat enger zousätzlech Schicht Epoxyharz d'Effizienz vun der Barrière erhéicht huet. Waassermoleküle kënnen duerch d'Membran passéieren, awer Natriumchlorid kann net.
Eng Grupp vu saudiarabesche Fuerscher hunn en Apparat entwéckelt, deen se gleewen, effektiv eng Kraaftwierk vun engem "Konsument" vu Waasser an e "Produzent vu frëschem Waasser" transforméiere wäert. Wëssenschaftler hunn e Pabeier publizéiert deen dëst an der Natur virun e puer Joer beschreift. nei Solartechnologiedéi Waasser desalinéiere kann a gläichzäiteg produzéieren Stroum.
Am gebaute Prototyp hunn d'Wëssenschaftler e Watermaker am Réck installéiert. Solar Batterie. Am Sonneliicht generéiert d'Zelle Elektrizitéit a léisst Hëtzt eraus. Amplaz dës Hëtzt an d'Atmosphär ze verléieren, leet den Apparat dës Energie op eng Planz, déi d'Hëtzt als Energiequell fir den Ofsalzungsprozess benotzt.
D'Fuerscher hunn Salzwaasser a Waasser mat Schwéiermetallverunreinigungen wéi Bläi, Kupfer a Magnesium an den Distiller agefouert. Den Apparat huet Waasser an Damp ëmgewandelt, deen dunn duerch eng Plastiksmembran passéiert ass, déi Salz a Schutt gefiltert huet. D'Resultat vun dësem Prozess ass reng Drénkwaasser dat de Sécherheetsnormen vun der Weltgesondheetsorganisatioun entsprécht. D'Wëssenschaftler soten datt de Prototyp, ongeféier engem Meter breet, 1,7 Liter pro Stonn pro Stonn ka produzéieren. Déi ideal Plaz fir sou en Apparat ass an engem dréchenen oder semi-dréchene Klima, no bei enger Waasserquelle.
De Guihua Yu, e Materialwëssenschaftler vun der Austin State University, Texas, a seng Teamkollegen hunn am Joer 2019 proposéiert effektiv Filteren Mierwaasser Hydrogelen, Polymer Mëschungendéi eng porös, Waasserabsorbéierend Struktur erstellen. De Yu a seng Kollegen hunn e Gel Schwamm aus zwee Polymer erstallt: een ass e Waasserbindende Polymer genannt Polyvinyl Alkohol (PVA) an deen aneren ass e Liichtabsorbent genannt Polypyrrol (PPy). Si vermëschen en drëtte Polymer genannt Chitosan, deen och eng staark Attraktioun op Waasser huet. Wëssenschaftler berichten a Science Advances datt se eng reng Waasserproduktioun vun 3,6 Liter pro Stonn pro Quadratmeter Zelloberfläche erreecht hunn, dat ass déi héchst jeemools opgeholl an ongeféier zwielef Mol besser wéi dat wat haut a kommerziellen Versioune produzéiert gëtt.
Trotz der Begeeschterung vu Wëssenschaftler gëtt et net héieren datt nei ultra-effizient a ekonomesch Methoden fir Entsalzung mat neie Materialien méi grouss kommerziell Uwendung fannen. Bis dat geschitt, passt op.
