Nová technika odsoľovania tiež čistí a dezinfikuje vodu

Jednou z najnaliehavejších potrieb sveta je dodávať obyvateľom čistú pitnú vodu. Vo vidieckych oblastiach takmer polovica obyvateľstva nemá prístup k čistej vode, takže výzva je jasná a aktuálna.



Problém je samozrejme v tom, že väčšina vody na planéte je slaná. Kľúčovým cieľom je teda nájsť spôsoby odsoľovania morskej vody.

Martin Bazant, postdoktor Daosheng Deng a kolegovia z Massachusettského technologického inštitútu v Cambridge tvrdia, že vyvinuli nový spôsob odsoľovania vody, známy ako šoková elektrodialýza, ktorý odstraňuje nielen soľ, ale aj častice a baktérie. Šoková elektrodialýza má potenciál umožniť kompaktnejšie a efektívnejšie systémy čistenia vody, hovoria.





Jedným z veľkých problémov odsoľovania sú jeho náklady. Najbežnejšou metódou je destilácia morskej vody vo vákuu tak, aby jej bod varu bol nižší ako zvyčajne. Ide však o energeticky náročný proces, ktorý je drahý. Inžinieri teda neustále hľadajú lacnejšie metódy.

budúcnosť informatiky

Najbežnejšou z nich je reverzná osmóza. Funguje to tak, že čerpá vodu cez membránu, ktorá neprepúšťa ióny sodíka alebo chlóru. To je výrazne menej energeticky náročné ako tradičné metódy odsoľovania, ale je obmedzené rýchlosťou, ktorou voda môže prechádzať cez membránu.

technológia prichádza v roku 2016

V posledných rokoch teda inžinieri začali študovať proces nazývaný elektrodialýza. Funguje to opačne tak, že ióny sodíka a chlóru prechádzajú cez membránu v prítomnosti elektrického poľa, pričom na druhej strane zostáva vyčistená voda.



Pretože membránou prechádzajú iba ióny, nie molekuly vody, rýchlosť, ktorou sa môže odsoľovať, je oveľa vyššia ako pri reverznej osmóze.

Ale je tu problém s elektrodialýzou. Hoci odstraňuje soľ z vody, neodstraňuje iné nečistoty, ako sú nečistoty a baktérie. Vyžaduje si teda ďalšie stupne filtrácie a dezinfekcie, aby bola voda pitná.

Bazant, Deng a spol. teraz tvrdia, že našli spôsob výroby čistej pitnej vody v jedinom kroku pomocou elektrodialýzy. Kľúčom je umiestniť vrstvu porézneho materiálu blízko katódy, ktorá potom funguje ako filter a odstraňuje všetko, čo nemôže prejsť cez mikropóry.

Spomínaným poréznym materiálom je tvarované sklo, ktoré sa vyrába spoločným spekaním sklenených častíc za vzniku poréznej pevnej látky. Veľkosť pórov je približne 0,5 mikrometra, takže nič väčšie, ako napríklad častice nečistôt, nemôže prejsť.



Baktérie však bývajú menšie. Bazant a spol. však ukazujú, že ani tieto neprechádzajú materiálom, pravdepodobne preto, že sa zachytia alebo ich zničia silné elektrické polia v blízkosti katódy. Podarilo sa nám zabiť alebo odstrániť približne 99 % životaschopných A Coli Tvrdia, že baktérie prítomné v napájacej vode pri prietoku cez šokové elektrodialyzačné zariadenie s aplikovaným napätím.

Tak či onak, výstupom z nového zariadenia je čistená voda s malým množstvom pôvodných nečistôt, ak vôbec.

ako sa vyrábajú nanotechnológie

To je užitočný stroj. Čokoľvek, čo dokáže odsoľovať vodu a zároveň ju filtrovať a dezinfikovať, si zaslúži ďalšie štúdium. Bažant a spol. naznačujú, že by to mohlo byť užitočné pre chemické inžinierstvo.

Väčšou otázkou samozrejme je, či by takéto zariadenie dokázalo nákladovo efektívne čistiť vodu vo väčšom meradle pre tých, ktorí to najviac potrebujú. To by znamenalo použitie napríklad fotovoltaickej energie a vytváranie spoľahlivých prietokov počas dlhšieho časového obdobia.

To je úplne iná výzva. Premena prototypu v laboratóriu na praktický a spoľahlivý stroj je opäť rovnako náročná. Ale vzhľadom na stávky, životy miliónov ľudí, určite stojí za to zamerať sa.

Ref: arxiv.org/abs/1402.0058 : Čistenie vody šokovou elektrodialýzou: deionizácia, filtrácia, separácia a dezinfekcia

ľudské plemeno so zvieratami
skryť

Skutočné Technológie

Kategórie

Nezaradené Do Kategórie

Technológie

Biotechnológia

Technická Politika

Zmena Podnebia

Ľudia A Technika

Silicon Valley

Výpočtový

Magazín Mit News

Umela Inteligencia

Priestor

Inteligentné Mestá

Blockchain

Celovečerný Príbeh

Profil Absolventov

Spojenie Absolventov

Funkcia Mit News

1865

Môj Názor

77 Mass Ave

Zoznámte Sa S Autorom

Profily Vo Štedrosti

Videné Na Akademickej Pôde

Listy Absolventov

Správy

Voľby 2020

S Indexom

Pod Kupolou

Požiarna Hadica

Nekonečné Príbehy

Pandemický Technologický Projekt

Od Prezidenta

Titulný Príbeh

Fotogaléria

Odporúčaná