Kouman sou desalinasyon dlo lanmè efikas? Anpil dlo a yon pri ki ba

Aksè nan dlo pwòp e pwòp pou bwè se yon bezwen malerezman mal satisfè nan anpil pati nan mond lan. Desalinasyon dlo lanmè a t ap yon gwo èd nan anpil rejyon nan mond lan, si, nan kou, metòd yo te disponib ki te ase efikas ak nan limit ekonomik rezonab.

Nouvo espwa pou devlope yon pri-la efikas metòd pou jwenn dlo fre lè w retire sèl lanmè te parèt ane pase a lè chèchè rapòte rezilta etid yo te itilize materyèl estanda skelèt organometalik (MOF) pou filtraj dlo lanmè. Nouvo metòd la, devlope pa yon ekip nan Monash University Ostrali a, mande pou siyifikativman mwens enèji pase lòt metòd, chèchè yo di.

MOFs eskèlèt metal-òganik se materyèl trè pore ak yon gwo sifas. Gwo sifas travay woule nan ti komèsan yo ideyal pou filtraj, i.e. pyèj patikil ak patikil nan likid (1). Nouvo kalite MOF rele PSP-MIL-53 itilize nan pyèj sèl ak polyan nan dlo lanmè. Lè yo mete l nan dlo, li oaza kenbe iyon ak enpurte sou sifas li. Nan 30 minit, MOF te kapab redwi total solid ki fonn (TDS) nan dlo a soti nan 2,233 pati pou chak milyon (ppm) a pi ba pase 500 ppm. Sa a klèman anba papòt 600 ppm Òganizasyon Mondyal Lasante rekòmande pou dlo potab.

1. Vizyalizasyon operasyon yon manbràn organometalik pandan desalinasyon dlo lanmè.

Sèvi ak teknik sa a, chèchè yo te kapab pwodwi jiska 139,5 lit dlo fre pou chak kilogram materyèl MOF pa jou. Yon fwa rezo MOF la "plen" ak patikil, li ka byen vit ak fasil netwaye pou itilize ankò. Pou fè sa, yo mete li nan limyè solèy la, ki degaje sèl yo bloke nan jis kat minit.

"Pwosesis dessalement evaporasyon tèmik yo entansif enèji, pandan ke lòt teknoloji tankou ranvèse osmoz (2), yo gen anpil dezavantaj, tankou gwo enèji ak konsomasyon chimik pou netwayaj manbràn ak deklorinasyon," eksplike Huanting Wang, lidè gwoup rechèch nan Monash. "Limyè solèy la se sous enèji ki pi abondan ak renouvlab sou Latè. Nouvo pwosesis desalinasyon nou an, ki baze sou yon adsorban epi sèvi ak limyè solèy la pou rejenerasyon, bay yon solisyon desalinasyon ki ekonomize enèji ak zanmitay anviwònman an.”

2. Osmoz dlo lanmè desalination sistèm nan Arabi Saoudit.

Soti nan grafèn nan chimi entelijan

Nan dènye ane yo, anpil nouvo lide yo te parèt pou desalinasyon dlo lanmè efikas enèji. "Jèn Teknisyen an" byen swiv devlopman teknik sa yo.

Nou te ekri, pami lòt bagay, sou lide Ameriken yo nan Inivèsite Austin ak Alman yo nan University of Marburg, ki pou itilize yon ti chip fèt ak materyèl kote yon kouran elektrik nan vòltaj neglijab (0,3 vòlt) koule. Nan dlo sale k ap koule andedan kanal aparèy la, iyon klò yo pasyèlman netralize ak fòme jaden elektriktankou nan selil chimik yo. Efè a se ke sèl la ap koule nan yon direksyon ak dlo fre a nan lòt la. Izolasyon rive dlo fre.

Syantis Britanik nan University of Manchester, ki te dirije pa Rahul Nairi, te kreye yon Van ki baze sou grafèn an 2017 pou efektivman retire sèl nan dlo lanmè.

Nan yon etid ki te pibliye nan jounal Nature Nanotechnology, syantis yo te diskite ke li ta ka itilize pou kreye manbràn desalination. oksid grafèn, olye pou yo difisil-a-jwenn ak chè grafèn pi bon kalite. Yon sèl-kouch grafèn bezwen yo dwe komanse fouye nan ti twou yo fè li pèmeyab. Si gwosè twou a pi gran pase 1 nm, sèl yo pral pase nan twou a lib, kidonk twou yo komanse fouye yo dwe pi piti. An menm tan an, etid yo montre ke manbràn oksid grafèn ogmante epesè ak porosite lè yo benyen nan dlo. Ekip doktè a. Nairi te montre ke kouch manbràn nan ak oksid grafèn ak yon kouch adisyonèl nan résine epoksidik amelyore efikasite baryè a. Molekil dlo ka pase nan manbràn an, men klori sodyòm pa kapab.

Yon gwoup chèchè ki soti nan Arabi Saoudit te devlope yon aparèy ke yo kwè pral efektivman transfòme yon plant elektrik soti nan yon "konsomatè" nan dlo nan yon "pwodiktè nan dlo fre." Syantis yo pibliye yon papye ki dekri sa a nan Lanati plizyè ane de sa. nouvo teknoloji solèki ka desaline dlo ak pwodui an menm tan elektrisite.

Nan pwototip yo bati a, syantis yo enstale yon watermaker nan dèyè a. batri solè. Nan limyè solèy la, selil la pwodui elektrisite ak pwodui chalè. Olye pou yo pèdi chalè sa a nan atmosfè a, aparèy la dirije enèji sa a nan yon plant ki sèvi ak chalè a kòm yon sous enèji pou pwosesis desalination la.

Chèchè yo te entwodwi dlo sale ak dlo ki gen metal lou tankou plon, kwiv ak mayezyòm nan distilateur la. Aparèy la te tounen dlo nan vapè, ki Lè sa a, te pase nan yon manbràn plastik, filtraj soti sèl ak debri. Rezilta pwosesis sa a se dlo pwòp pou bwè ki satisfè nòm sekirite Òganizasyon Mondyal Lasante. Syantis yo te di pwototip la, ki se sou yon mèt lajè, ka pwodwi 1,7 lit dlo pwòp pou chak èdtan. Kote ideyal pou yon aparèy konsa se nan yon klima sèk oswa semi-sèk, toupre yon sous dlo.

Guihua Yu, yon syantis materyèl nan Austin State University, Texas, ak koekipye li yo nan 2019 te pwopoze efektivman filtraj idwojèl dlo lanmè, melanj polymèreki kreye yon estrikti pore, ki absòbe dlo. Yu ak kòlèg li yo te kreye yon eponj jèl ki soti nan de polymère: youn ki mare dlo, ki rele alkòl polyvinyl (PVA), ak lòt la, yon absorbant ki lejè ki rele polypyrrole (PPy). Yo melanje nan yon twazyèm polymère ki rele chitosan, ki tou gen yon gwo atraksyon nan dlo. Syantis yo rapòte nan Science Advances yo ke yo reyalize pwodiksyon dlo pi 3,6 lit pou chak èdtan pou chak mèt kare nan sifas selil, pi wo a tout tan anrejistre ak apeprè douz fwa pi bon pase sa ki pwodui jodi a nan vèsyon komèsyal yo.

Malgre antouzyasm nan syantis yo, li pa tande ke nouvo ultra-efikas ak pri-efikas metòd desalination lè l sèvi avèk nouvo materyèl yo pral jwenn pi laj aplikasyon komèsyal yo. Jiskaske sa rive, fè atansyon.