Dengiz suvini samarali tuzsizlantirish haqida nima deyish mumkin? Arzon narxda ko'p suv
Toza, xavfsiz ichimlik suviga bo'lgan ehtiyoj, afsuski, dunyoning ko'p joylarida kam qondiriladi. Dengiz suvini tuzsizlantirish dunyoning ko'plab mintaqalarida katta yordam bo'lar edi, agar, albatta, etarli darajada samarali va oqilona iqtisod doirasida bo'lgan usullar mavjud bo'lsa.
Iqtisodiy samaradorlikni rivojlantirish uchun yangi umid dengiz tuzini olib tashlash orqali toza suv olish usullari o'tgan yili tadqiqotchilar turdagi materiallardan foydalangan holda tadqiqotlar natijalarini xabar qilganlarida paydo bo'ldi organometall skelet (MOF) dengiz suvini filtrlash uchun. Avstraliyaning Monash universiteti jamoasi tomonidan ishlab chiqilgan yangi usul boshqa usullarga qaraganda ancha kam energiya talab qiladi, deydi tadqiqotchilar.
MOF organometalik skeletlari katta sirt maydoniga ega bo'lgan juda gözenekli materiallar. Kichik hajmlarga o'ralgan katta ishchi yuzalar filtrlash uchun juda yaxshi, ya'ni. suyuqlikdagi zarralar va zarralarni ushlash (1). MOFning yangi turi deyiladi PSP-MIL-53 dengiz suvida tuz va ifloslantiruvchi moddalarni ushlab turish uchun ishlatiladi. Suvga joylashtirilsa, u o'z yuzasida ionlar va aralashmalarni tanlab saqlaydi. 30 daqiqa ichida MOF suvning umumiy erigan qattiq moddalarini (TDS) 2,233 ppm (ppm) dan 500 ppm gacha kamaytirishga muvaffaq bo'ldi. Bu Jahon sog'liqni saqlash tashkiloti tomonidan xavfsiz ichimlik suvi uchun tavsiya etilgan 600 ppm chegarasidan aniq past.
1. Dengiz suvini tuzsizlantirish jarayonida organometalik membrananing ishlashini ingl.
Ushbu texnikadan foydalanib, tadqiqotchilar kuniga bir kilogramm MOF materiali uchun 139,5 litrgacha toza suv ishlab chiqarishga muvaffaq bo'lishdi. MOF tarmog'i zarrachalar bilan "to'ldirilgandan" keyin uni tez va osonlik bilan qayta ishlatish uchun tozalash mumkin. Buning uchun u quyosh nuriga joylashtiriladi, u faqat to'rt daqiqada tuzoqqa tushirilgan tuzlarni chiqaradi.
“Termik bug'lanish orqali tuzsizlantirish jarayonlari energiya talab qiladi, boshqa texnologiyalar esa, masalan teskari osmoz (2), ular ko'plab kamchiliklarga ega, jumladan, membranani tozalash va xlorsizlantirish uchun energiya va kimyoviy moddalarning yuqori iste'moli, - deb tushuntiradi Monash tadqiqot guruhi rahbari Xuanting Vang. “Quyosh nuri er yuzidagi eng boy va qayta tiklanadigan energiya manbai hisoblanadi. Bizning yangi adsorbentga asoslangan tuzsizlantirish jarayoni va regeneratsiya uchun quyosh nuridan foydalanish energiyani tejaydigan va ekologik toza tuzsizlantirish yechimini ta'minlaydi.
2. Saudiya Arabistonidagi osmosli dengiz suvini tuzsizlantirish tizimi.
Grafendan aqlli kimyogacha
So'nggi yillarda ko'plab yangi g'oyalar paydo bo'ldi energiya tejamkor dengiz suvini tuzsizlantirish. “Yosh texnik” ushbu texnikalarning rivojlanishini diqqat bilan kuzatib boradi.
Biz, boshqa narsalar qatorida, Ostin universitetidagi amerikaliklar va Marburg universitetidagi nemislarning g'oyasi haqida yozgan edik. kichik chipdan foydalanish uchun arzimas kuchlanishli elektr toki (0,3 volt) oqadigan materialdan. Qurilmaning kanali ichida oqayotgan sho'r suvda xlor ionlari qisman neytrallanadi va hosil bo'ladi. elektr maydonikimyoviy hujayralardagi kabi. Buning ta'siri shundaki, tuz bir yo'nalishda, toza suv esa boshqa yo'nalishda oqadi. Izolyatsiya sodir bo'ladi toza suv.
Rahul Nairi boshchiligidagi Manchester universitetining britaniyalik olimlari 2017 yilda dengiz suvidan tuzni samarali olib tashlash uchun grafen asosidagi elakni yaratdilar.
Nature Nanotechnology jurnalida chop etilgan tadqiqotda olimlar undan tuzsizlantirish membranalarini yaratish uchun foydalanish mumkinligini ta'kidladilar. grafen oksidi, topish qiyin va qimmat sof grafen o'rniga. Bir qatlamli grafen o'tkazuvchan bo'lishi uchun uni kichik teshiklarga burg'ulash kerak. Agar teshik o'lchami 1 nm dan katta bo'lsa, tuzlar teshikdan erkin o'tadi, shuning uchun burg'ulash uchun teshiklar kichikroq bo'lishi kerak. Shu bilan birga, tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, grafen oksidi membranalari suvga botirilganda qalinligi va g'ovakligini oshiradi. Shifokorlar jamoasi. Nairi, membranani grafen oksidi bilan qo'shimcha epoksi qatroni qatlami bilan qoplash to'siqning samaradorligini oshirishini ko'rsatdi. Suv molekulalari membranadan o'tishi mumkin, ammo natriy xlorid o'tolmaydi.
Bir guruh Saudiya Arabistoni tadqiqotchilari elektr stansiyasini suv “iste’molchisi”dan “chuchuk suv ishlab chiqaruvchisi”ga samarali aylantira oladigan qurilmani ishlab chiqdi. Olimlar buni bir necha yil oldin Nature jurnalida tasvirlab bergan maqola chop etishgan. yangi quyosh texnologiyasisuvni tuzsizlantirish va bir vaqtning o'zida hosil bo'lishi mumkin elektr energiyasi.
O'rnatilgan prototipda olimlar orqa tomonda suv ishlab chiqaruvchi qurilmani o'rnatdilar. quyosh batareyasi. Quyosh nurida hujayra elektr energiyasi ishlab chiqaradi va issiqlik chiqaradi. Ushbu issiqlikni atmosferaga yo'qotish o'rniga, qurilma bu energiyani tuzsizlantirish jarayoni uchun issiqlikdan energiya manbai sifatida ishlatadigan zavodga yo'naltiradi.
Tadqiqotchilar sho'r suv va qo'rg'oshin, mis va magniy kabi og'ir metall aralashmalari bo'lgan suvni distillerga kiritdilar. Qurilma suvni bug'ga aylantirdi, so'ngra u tuz va qoldiqlarni filtrlaydigan plastik membranadan o'tdi. Bu jarayon natijasi Jahon sog‘liqni saqlash tashkilotining xavfsizlik standartlariga javob beradigan toza ichimlik suvidir. Olimlarning aytishicha, kengligi bir metrga yaqin bo‘lgan prototip soatiga 1,7 litr toza suv ishlab chiqarishi mumkin. Bunday qurilma uchun ideal joy quruq yoki yarim quruq iqlimda, suv manbai yaqinida.
Guixua Yu, Texas shtatidagi Ostin shtat universiteti materialshunosi va uning jamoadoshlari 2019 yilda taklif qilishgan. dengiz suvi gidrogellarini samarali filtrlash, polimer aralashmalarigözenekli, suvni yutuvchi strukturani yaratadi. Yu va uning hamkasblari ikkita polimerdan gel shimgichni yaratdilar: biri polivinil spirti (PVA) deb ataladigan suvni bog'laydigan polimer, ikkinchisi esa polipirol (PPy) deb ataladigan yorug'likni singdiruvchi moddadir. Ular xitosan deb nomlangan uchinchi polimerni aralashtirdilar, bu ham suvni kuchli jalb qiladi. Olimlar Science Advances jurnalida ma'lum qilishlaricha, ular hujayra yuzasining kvadrat metriga soatiga 3,6 litr toza suv ishlab chiqarishga erishgan, bu hozirgacha qayd etilgan eng yuqori ko'rsatkichdir va bugungi kunda tijorat versiyalarida ishlab chiqarilganidan taxminan o'n ikki baravar yaxshiroq. .
Olimlarning ishtiyoqiga qaramay, yangi materiallardan foydalangan holda tuzsizlantirishning yangi ultra samarali va iqtisodiy usullari kengroq tijorat maqsadlarida qo'llanilishini eshitmaydi. Bu sodir bo'lguncha, ehtiyot bo'ling.
