Dəniz suyunun səmərəli duzsuzlaşdırılması haqqında nə demək olar? Ucuz qiymətə çoxlu su
Təmiz, təhlükəsiz içməli suya çıxış dünyanın bir çox yerlərində təəssüf ki, zəif təmin edilən ehtiyacdır. Dəniz suyunun duzsuzlaşdırılması dünyanın bir çox regionlarında, əlbəttə ki, kifayət qədər səmərəli və münasib iqtisadiyyat daxilində olan üsullar mövcud olsaydı, böyük kömək olardı.
Effektiv iqtisadi inkişafı üçün yeni ümid dəniz duzunu çıxararaq şirin su əldə etməyin yolları tədqiqatçılar tipli materialdan istifadə edərək tədqiqatların nəticələrini bildirdikdə keçən il ortaya çıxdı orqanometal skelet (MOF) dəniz suyunun filtrasiyası üçün. Tədqiqatçılar Avstraliyanın Monaş Universitetində bir qrup tərəfindən hazırlanmış yeni metodun digər üsullarla müqayisədə xeyli az enerji tələb etdiyini bildiriblər.
MOF orqanometal skeletləri böyük səth sahəsi olan yüksək məsaməli materiallardır. Kiçik həcmlərə yuvarlanan böyük iş səthləri filtrasiya üçün əladır, yəni. mayedə hissəciklərin və hissəciklərin tutulması (1). MOF-un yeni növü adlanır PSP-MIL-53 dəniz suyunda duz və çirkləndiriciləri tutmaq üçün istifadə olunur. Suya yerləşdirildikdə, səthində ionları və çirkləri seçici şəkildə saxlayır. 30 dəqiqə ərzində MOF suyun ümumi həll olunmuş bərk maddələrini (TDS) 2,233 ppm (ppm)-dən 500 ppm-dən aşağı sala bildi. Bu, Ümumdünya Səhiyyə Təşkilatının təhlükəsiz içməli su üçün tövsiyə etdiyi 600 ppm həddindən açıq şəkildə aşağıdır.
1. Dəniz suyunun duzsuzlaşdırılması zamanı orqanometalik membranın işinin vizuallaşdırılması.
Bu texnikadan istifadə edərək, tədqiqatçılar gündə MOF materialının kiloqramı üçün 139,5 litrə qədər şirin su istehsal edə bildilər. MOF şəbəkəsi hissəciklərlə “doldurulduqda” o, təkrar istifadə üçün tez və asanlıqla təmizlənə bilər. Bunun üçün o, günəş işığına yerləşdirilir ki, bu da yalnız dörd dəqiqə ərzində tələyə düşən duzları buraxır.
“Termal buxarlandırıcı duzsuzlaşdırma prosesləri enerji tələb edir, digər texnologiyalar isə məsələn əks osmoz (2), onların bir çox çatışmazlıqları var, o cümlədən membranların təmizlənməsi və xlordan təmizlənməsi üçün yüksək enerji və kimyəvi maddələr sərfiyyatı,” Monaşda tədqiqat qrupunun rəhbəri Huanting Wang izah edir. “Günəş işığı Yer kürəsində ən bol və bərpa olunan enerji mənbəyidir. Bizim yeni adsorbent əsaslı duzsuzlaşdırma prosesimiz və regenerasiya üçün günəş işığından istifadə enerjiyə qənaət edən və ekoloji cəhətdən təmiz duzsuzlaşdırma həllini təmin edir.”
2. Səudiyyə Ərəbistanında dəniz suyunun osmosla duzsuzlaşdırılması sistemi.
Qrafendən ağıllı kimyaya qədər
Son illərdə bir çox yeni fikirlər ortaya çıxdı enerji səmərəli dəniz suyunun duzsuzlaşdırılması. “Gənc Texnik” bu texnikaların işlənib hazırlanmasına yaxından nəzarət edir.
Ostin Universitetində amerikalıların və Marburq Universitetində almanların ideyası haqqında yazmışdıq. kiçik bir çip istifadə etmək cüzi gərginlikli (0,3 volt) elektrik cərəyanının keçdiyi materialdan. Aparatın kanalının içərisinə axan duzlu suda xlor ionları qismən zərərsizləşdirilir və əmələ gəlir. elektrik sahəsikimyəvi hüceyrələrdə olduğu kimi. Təsiri ondan ibarətdir ki, duz bir istiqamətə, şirin su isə digər istiqamətə axır. İzolyasiya baş verir şirin su.
Rahul Nairinin rəhbərlik etdiyi Mançester Universitetinin britaniyalı alimləri 2017-ci ildə dəniz suyundan duzu effektiv şəkildə təmizləmək üçün qrafen əsaslı ələk yaradıblar.
Nature Nanotechnology jurnalında dərc edilən araşdırmada elm adamları bunun duzsuzlaşdırma membranları yaratmaq üçün istifadə oluna biləcəyini iddia etdilər. qrafen oksidi, çətin tapılan və bahalı saf qrafen əvəzinə. Bir qatlı qrafenin keçirici olması üçün kiçik dəliklərə qazılmalıdır. Çuxurun ölçüsü 1 nm-dən böyükdürsə, duzlar çuxurdan sərbəst keçəcək, ona görə də qazılacaq deliklər daha kiçik olmalıdır. Eyni zamanda, tədqiqatlar göstərdi ki, qrafen oksidi membranları suya batırıldıqda qalınlığı və məsaməliliyi artırır. Həkim komandası. Nairi göstərdi ki, membranın əlavə epoksi qatranı ilə qrafen oksidi ilə örtülməsi maneənin effektivliyini artırdı. Su molekulları membrandan keçə bilər, lakin natrium xlorid keçə bilməz.
Səudiyyə Ərəbistanından olan bir qrup tədqiqatçı elektrik stansiyasını su “istehlakçısından” “şirin su istehsalçısına” effektiv şəkildə çevirəcəyinə inandıqları cihaz hazırlayıb. Elm adamları bir neçə il əvvəl Nature jurnalında bunu təsvir edən bir məqalə dərc etdilər. yeni günəş texnologiyasısuyu duzsuzlaşdıra və eyni zamanda istehsal edə bilər elektrik.
Quraşdırılmış prototipdə elm adamları arxa tərəfə suqayıran qurğu quraşdırdılar. günəş batareyası. Günəş işığında hüceyrə elektrik enerjisi istehsal edir və istilik yayır. Cihaz bu istiliyi atmosferə itirmək əvəzinə, bu enerjini duzsuzlaşdırma prosesi üçün istilikdən enerji mənbəyi kimi istifadə edən zavoda yönəldir.
Tədqiqatçılar duzlu su və qurğuşun, mis və maqnezium kimi ağır metal çirkləri olan suyu distillə qurğusuna daxil ediblər. Qurğu suyu buxara çevirdi, daha sonra duz və zibilləri süzən plastik membrandan keçdi. Bu prosesin nəticəsi Ümumdünya Səhiyyə Təşkilatının təhlükəsizlik standartlarına cavab verən təmiz içməli sudur. Alimlər bildiriblər ki, eni təxminən bir metr olan prototip saatda 1,7 litr təmiz su istehsal edə bilir. Belə bir cihaz üçün ideal yer quru və ya yarı quru bir iqlimdə, su mənbəyinin yaxınlığındadır.
Texas ştatının Ostin Dövlət Universitetində material alimi Guihua Yu və onun komanda yoldaşları 2019-cu ildə evlənməyi təklif etdilər. dəniz suyu hidrogellərini effektiv şəkildə süzür, polimer qarışıqlarıməsaməli, su uducu bir quruluş yaradan. Yu və onun həmkarları iki polimerdən gel süngəri yaratdılar: biri polivinil spirti (PVA) adlı su bağlayan polimer, digəri isə polipirol (PPy) adlı yüngül uducudur. Onlar xitosan adlı üçüncü polimeri qarışdırdılar, bu da suya güclü cəlbedicidir. Elm adamları “Science Advances” jurnalında bildiriblər ki, onlar hüceyrə səthinin hər kvadrat metri üçün saatda 3,6 litr təmiz su istehsalına nail olublar ki, bu da indiyə qədər qeydə alınan ən yüksək göstəricidir və bu gün kommersiya versiyalarında istehsal ediləndən təxminən on iki dəfə yaxşıdır. .
Alimlərin həvəsinə baxmayaraq, yeni materiallardan istifadə etməklə duzsuzlaşdırmanın yeni ultra-səmərəli və qənaətcil üsullarının daha geniş kommersiya tətbiqi tapacağı eşidilmir. Bu baş verənə qədər diqqətli olun.
