Kumaha ngeunaan desalinasi cai laut efisien? Seueur cai dina harga anu murah
Aksés ka cai nginum anu bersih sareng aman mangrupikeun kabutuhan anu hanjakalna kirang kacumponan di réa patempatan di dunya. Desalinasi cai laut bakal janten bantosan anu ageung di seueur daérah dunya, upami, tangtosna, aya metode anu cekap cekap sareng dina ékonomi anu lumayan.
harepan anyar pikeun ngembangkeun ongkos-éféktif cara pikeun meunangkeun cai tawar ku cara ngaleungitkeun uyah laut muncul taun ka tukang nalika panalungtik ngalaporkeun hasil studi ngagunakeun bahan jenis rangka organologam (MOF) pikeun filtration cai laut. Metodeu anyar, dikembangkeun ku tim di Universitas Monash Australia, ngabutuhkeun énergi anu langkung sakedik tibatan metode anu sanés, saur peneliti.
rangka organologam MOF mangrupakeun bahan kacida porous kalawan aréa permukaan badag. surfaces gawé badag digulung kana volume leutik anu gede pikeun filtration, i.e. nangkep partikel jeung partikel dina cairan (1). Tipe anyar MOF disebut PSP-MIL-53 dipaké pikeun bubu uyah jeung polutan dina cai laut. Ditempatkeun dina cai, éta selektif nahan ion jeung pangotor dina beungeut cai. Dina 30 menit, MOF tiasa ngirangan total padatan terlarut (TDS) cai tina 2,233 ppm (ppm) ka handap 500 ppm. Ieu jelas handap ambang 600 ppm dianjurkeun ku Organisasi Kaséhatan Dunia pikeun cai nginum aman.
1. Visualisasi operasi mémbran organologam nalika desalinasi cai laut.
Ngagunakeun téhnik ieu, peneliti bisa ngahasilkeun nepi ka 139,5 liter cai tawar per kilogram bahan MOF per poé. Sakali jaringan MOF "kaeusi" ku partikel, éta tiasa gancang sareng gampang dibersihkeun pikeun dianggo deui. Jang ngalampahkeun ieu, éta disimpen dina cahya panonpoé, nu ngaleupaskeun uyah trapped dina ngan opat menit.
"Prosés desalinasi évaporatif termal intensif énergi, sedengkeun téknologi sanés sapertos osmosis tibalik (2), aranjeunna gaduh seueur kalemahan, kalebet konsumsi énergi sareng bahan kimia anu luhur pikeun meresihan mémbran sareng dechlorination, ”jelas Huanting Wang, pamimpin tim riset di Monash. "Cahaya panonpoe mangrupikeun sumber énergi anu paling seueur sareng tiasa dianyari di bumi. Prosés desalinasi dumasar-adsorbent anyar kami sareng panggunaan sinar panonpoé pikeun regenerasi nyayogikeun solusi desalinasi anu hemat energi sareng ramah lingkungan.
2. Sistem desalinasi cai laut Osmosis di Arab Saudi.
Ti graphene ka kimia pinter
Dina taun anyar, loba gagasan anyar geus mecenghul pikeun desalinasi cai laut efisien énergi. "Teknisi Muda" ngawaskeun sacara saksama ngembangkeun téknik ieu.
Kami nyerat, antara lain, ngeunaan ideu urang Amerika di Universitas Austin sareng urang Jerman di Universitas Marburg, anu ngagunakeun chip leutik tina bahan anu ngalirkeun arus listrik tina tegangan anu teu diabaikan (0,3 volt). Dina cai uyah anu ngalir di jero saluran alat, ion klorin sawaréh nétralisasi sareng kabentuk médan listriksakumaha dina sél kimiawi. Pangaruhna nyaéta uyah ngalir dina hiji arah sareng cai tawar di arah anu sanés. Isolasi lumangsung cai tawar.
Élmuwan Inggris ti Universitas Manchester, dipingpin ku Rahul Nairi, nyiptakeun ayakan berbasis graphene dina 2017 pikeun sacara efektif ngaleungitkeun uyah tina cai laut.
Dina ulikan diterbitkeun dina jurnal Nature Nanotéhnologi, élmuwan pamadegan yén éta bisa dipaké pikeun nyieun mémbran desalination. graphene oksida, tinimbang graphene murni hese neangan tur mahal. Hiji lapisan graphene perlu dibor kana liang leutik sangkan eta permeabel. Lamun ukuran liang leuwih badag batan 1 nm, uyah bakal bebas ngaliwatan liang, jadi liang pikeun dibor kudu leutik. Dina waktos anu sami, panilitian nunjukkeun yén mémbran graphene oksida ningkatkeun ketebalan sareng porositas nalika direndam dina cai. Tim dokter. Nairi némbongkeun yén palapis mémbran jeung graphene oksida jeung lapisan tambahan résin epoxy ngaronjat éféktivitas halangan. Molekul cai bisa ngaliwatan mémbran, tapi natrium klorida teu bisa.
Sakelompok peneliti Arab Saudi parantos ngembangkeun alat anu aranjeunna yakin bakal efektif ngarobih pembangkit listrik tina "konsumen" cai janten "produser cai tawar". Élmuwan nyebarkeun makalah anu ngajelaskeun ieu di Alam sababaraha taun ka pengker. téhnologi surya anyarnu bisa desalinate cai sarta ngahasilkeun dina waktos anu sareng listrik.
Dina prototipe diwangun, élmuwan dipasang watermaker di tukang. batré surya. Dina cahya panonpoé, sél ngahasilkeun listrik sarta ngaleupaskeun panas. Gantina kaleungitan panas ieu ka atmosfir, alat ngarahkeun énergi ieu ka tutuwuhan anu ngagunakeun panas salaku sumber énergi pikeun prosés desalinasi.
Panaliti ngenalkeun cai uyah sareng cai anu ngandung pangotor logam beurat sapertos timah, tambaga sareng magnésium kana distiller. Alatna ngarobah cai kana uap, anu teras ngalangkungan mémbran plastik anu nyaring uyah sareng lebu. Hasil tina prosés ieu nyaéta cai nginum murni anu nyumponan standar kasalametan Organisasi Kaséhatan Dunia. Élmuwan nyatakeun yén prototipe, lebar kira-kira saméter, tiasa ngahasilkeun 1,7 liter cai bersih per jam. Tempat anu idéal pikeun alat sapertos kitu nyaéta dina iklim garing atanapi semi-garing, caket sumber cai.
Guihua Yu, élmuwan bahan di Austin State University, Texas, sareng réréncangan tim na diusulkeun dina 2019 éféktif nyaring hydrogels seawater, campuran polimérnu nyieun struktur porous, nyerep cai. Yu sareng rekan-rekannya nyiptakeun bolu gél tina dua polimér: hiji nyaéta polimér anu ngabeungkeut cai anu disebut polyvinyl alcohol (PVA) sareng anu sanésna nyaéta nyerep cahaya anu disebut polypyrrole (PPy). Aranjeunna nyampur polimér katilu anu disebut chitosan, anu ogé gaduh daya tarik anu kuat pikeun cai. Élmuwan ngalaporkeun dina Science Advances yén aranjeunna parantos ngahontal produksi cai murni tina 3,6 liter per jam per méter pasagi permukaan sél, anu pangluhurna kantos kacatet sareng sakitar dua belas kali langkung saé tibatan anu diproduksi ayeuna dina versi komérsial. .
Sanajan sumanget élmuwan, teu kadéngé yén métode ultra-efisien jeung ekonomis anyar desalination ngagunakeun bahan anyar bakal manggihan aplikasi komérsial lega. Dugi ka kajadian, ati-ati.
