कसरी कुशल समुद्री पानी डिसेलिनेशन को बारे मा? कम मूल्यमा धेरै पानी
सफा, सुरक्षित पिउने पानीको पहुँच एउटा आवश्यकता हो जुन दुर्भाग्यवश संसारका धेरै भागहरूमा कमजोर रूपमा पूरा भएको छ। विश्वका धेरै क्षेत्रहरूमा समुद्री पानी डिसेलिनेशनले ठूलो मद्दत गर्नेछ, यदि, पक्कै पनि, पर्याप्त रूपमा कुशल र उचित अर्थतन्त्र भित्रका विधिहरू उपलब्ध थिए।
लागत प्रभावकारी विकासको लागि नयाँ आशा समुद्री नुन हटाएर ताजा पानी प्राप्त गर्ने तरिका गत वर्ष देखा पर्यो जब शोधकर्ताहरूले प्रकार सामग्री प्रयोग गरेर अध्ययनको नतिजा रिपोर्ट गरे organometallic कंकाल (MOF) समुद्री पानी निस्पंदनको लागि। अष्ट्रेलियाको मोनाश युनिभर्सिटीको टोलीले विकास गरेको नयाँ विधिलाई अन्य विधिहरूको तुलनामा निकै कम ऊर्जा चाहिन्छ, अनुसन्धानकर्ताहरूले भने।
MOF organometallic कंकाल ठूलो सतह क्षेत्र भएको अत्यधिक छिद्रपूर्ण सामग्रीहरू हुन्। ठूला कार्य सतहहरू साना भोल्युमहरूमा घुमाइएको फिल्टरेशनको लागि उत्कृष्ट छन्, अर्थात्। तरलमा कण र कणहरू कैद गर्दै (1)। MOF को नयाँ प्रकार भनिन्छ PSP-MIL-53 समुद्रको पानीमा नुन र प्रदूषकहरू जालमा प्रयोग गरिन्छ। पानीमा राखिएको छ, यसले छनौट रूपमा यसको सतहमा आयनहरू र अशुद्धताहरू राख्छ। 30 मिनेट भित्र, MOF ले पानीको कुल घुलनशील ठोस (TDS) 2,233 ppm (ppm) बाट 500 ppm भन्दा कम गर्न सक्षम भयो। यो विश्व स्वास्थ्य संगठनले सुरक्षित पिउने पानीको लागि सिफारिस गरेको ६०० पीपीएम थ्रेसहोल्डभन्दा स्पष्ट रूपमा तल छ।
1. समुद्री पानी डिसेलिनेशन को समयमा एक organometallic झिल्ली को सञ्चालन को दृश्य।
यो प्रविधि प्रयोग गरेर, शोधकर्ताहरूले प्रति दिन एमओएफ सामग्रीको प्रति किलोग्राम 139,5 लिटर ताजा पानी उत्पादन गर्न सक्षम भए। एक पटक MOF सञ्जाल कणहरूले "भरिएको" भएपछि, यसलाई छिटो र सजिलैसँग पुन: प्रयोगको लागि सफा गर्न सकिन्छ। यो गर्नको लागि, यसलाई सूर्यको किरणमा राखिएको छ, जसले फँसेको लवणलाई चार मिनेटमा छोड्छ।
"थर्मल बाष्पीकरण डिसेलिनेशन प्रक्रियाहरू ऊर्जा गहन हुन्छन्, जबकि अन्य प्रविधिहरू जस्तै रिवर्स ओस्मोसिस (२), तिनीहरूसँग धेरै कमजोरीहरू छन्, जसमा झिल्ली सफाई र डिक्लोरिनेसनका लागि ऊर्जा र रसायनहरूको उच्च खपत समावेश छ," मोनाशका अनुसन्धान टोली नेता ह्वान्टिङ वाङ बताउँछन्। "सूर्यको किरण पृथ्वीमा ऊर्जाको सबैभन्दा प्रचुर मात्रामा र नवीकरणीय स्रोत हो। हाम्रो नयाँ शोषक-आधारित डिसेलिनेशन प्रक्रिया र पुनर्जन्मको लागि सूर्यको प्रकाशको प्रयोगले ऊर्जा बचत र वातावरणमैत्री डिसेलिनेशन समाधान प्रदान गर्दछ।
2. साउदी अरबमा ओसमोसिस समुद्री पानी डिसेलिनेशन प्रणाली।
ग्राफिन देखि स्मार्ट रसायन विज्ञान सम्म
पछिल्ला वर्षहरूमा, धेरै नयाँ विचारहरू देखा परेका छन् ऊर्जा कुशल समुद्री जल डिसेलिनेशन। "युवा प्राविधिक" यी प्रविधिहरूको विकासलाई नजिकबाट निगरानी गर्दछ।
हामीले अस्टिन विश्वविद्यालयमा अमेरिकीहरू र मारबर्ग विश्वविद्यालयमा जर्मनहरूको विचारको बारेमा अन्य चीजहरू बीचमा लेख्यौं, जुन सानो चिप प्रयोग गर्न एउटा सामग्रीबाट जसको माध्यमबाट नगण्य भोल्टेज (०.३ भोल्ट) को विद्युत प्रवाह हुन्छ। उपकरणको च्यानल भित्र बग्ने नुन पानीमा, क्लोरीन आयनहरू आंशिक रूपमा तटस्थ र गठन हुन्छन्। विद्युत क्षेत्ररासायनिक कोशिकाहरूमा जस्तै। यसको प्रभाव भनेको नुन एक दिशामा बग्छ र अर्को दिशामा ताजा पानी। आइसोलेसन हुन्छ ताजा पानी.
म्यानचेस्टर विश्वविद्यालयका बेलायती वैज्ञानिकहरूले राहुल नाइरीको नेतृत्वमा, समुद्री पानीबाट प्रभावकारी रूपमा नुन हटाउन 2017 मा ग्राफिनमा आधारित चलनी बनाए।
जर्नल नेचर नानोटेक्नोलोजीमा प्रकाशित एक अध्ययनमा, वैज्ञानिकहरूले तर्क गरे कि यसलाई डिसेलिनेशन झिल्ली बनाउन प्रयोग गर्न सकिन्छ। ग्राफिन अक्साइड, फेला पार्न गाह्रो र महँगो शुद्ध ग्राफिनको सट्टा। एकल तह ग्राफिनलाई पारगम्य बनाउनको लागि सानो प्वालहरूमा ड्रिल गर्न आवश्यक छ। यदि प्वालको आकार 1 एनएम भन्दा ठूलो छ भने, लवणहरू प्वालबाट स्वतन्त्र रूपमा पास हुनेछन्, त्यसैले ड्रिल गर्न प्वालहरू सानो हुनुपर्छ। एकै समयमा, अध्ययनहरूले देखाएको छ कि पानीमा डुबाउँदा ग्राफिन अक्साइड झिल्लीले मोटाई र पोरोसिटी बढाउँछ। डाक्टर टोली। नाइरीले देखाए कि झिल्लीलाई ग्राफिन अक्साइडले इपोक्सी रालको अतिरिक्त तहको साथ लेप गर्दा अवरोधको प्रभावकारिता बढ्यो। पानीका अणुहरू झिल्लीबाट जान सक्छन्, तर सोडियम क्लोराइडले सक्दैनन्।
साउदी अरबका अन्वेषकहरूको समूहले एउटा यन्त्रको विकास गरेको छ जसलाई उनीहरू विश्वास गर्छन् कि पावर प्लान्टलाई प्रभावकारी रूपमा पानीको "उपभोक्ता" बाट "ताजा पानीको उत्पादक" मा रूपान्तरण हुनेछ। वैज्ञानिकहरूले केही वर्षअघि नेचरमा यसबारे वर्णन गर्ने एउटा पेपर प्रकाशित गरेका थिए। नयाँ सौर्य प्रविधिजसले पानीलाई डिसेलिनेट गर्न र एकै समयमा उत्पादन गर्न सक्छ बिजुली.
निर्मित प्रोटोटाइपमा, वैज्ञानिकहरूले पछाडि वाटरमेकर स्थापना गरे। सौर्य ब्याट्री। सूर्यको किरणमा, कोषले बिजुली उत्पादन गर्छ र गर्मी छोड्छ। यो तापलाई वायुमण्डलमा गुमाउनुको सट्टा, यन्त्रले यो ऊर्जालाई बिरुवामा निर्देशित गर्दछ जसले तापलाई डिसेलिनेशन प्रक्रियाको लागि ऊर्जा स्रोतको रूपमा प्रयोग गर्दछ।
अन्वेषकहरूले डिस्टिलरमा सिसा, तामा र म्याग्नेसियम जस्ता भारी धातुको अशुद्धता भएको नुन पानी र पानी परिचय गराए। यन्त्रले पानीलाई वाफमा परिणत गर्यो, जुन नुन र मलबेलाई फिल्टर गर्ने प्लास्टिकको झिल्लीबाट पार भयो। यस प्रक्रियाको परिणाम विश्व स्वास्थ्य संगठनको सुरक्षा मापदण्डहरू पूरा गर्ने शुद्ध पिउने पानी हो। वैज्ञानिकहरूले भने कि प्रोटोटाइप, लगभग एक मिटर चौडा, प्रति घण्टा 1,7 लिटर सफा पानी उत्पादन गर्न सक्छ। यस्तो उपकरणको लागि आदर्श स्थान पानीको स्रोत नजिक, सुख्खा वा अर्ध-सुक्खा मौसममा छ।
गुइहुआ यू, अस्टिन स्टेट युनिभर्सिटी, टेक्सासका सामग्री वैज्ञानिक र उनका सहकर्मीहरूले २०१९ मा प्रस्ताव गरेका थिए प्रभावकारी रूपमा समुद्री पानी हाइड्रोजेल फिल्टर, बहुलक मिश्रणहरूजसले एक छिद्रपूर्ण, पानी अवशोषित संरचना सिर्जना गर्दछ। यु र उनका सहकर्मीहरूले दुईवटा पोलिमरहरूबाट जेल स्पन्ज सिर्जना गरे: एउटा पानी-बाइन्डिङ पोलिमर हो जसलाई पोलिभिनिल अल्कोहल (PVA) भनिन्छ र अर्कोलाई पोलीपाइरोल (PPy) भनिने प्रकाश शोषक हो। तिनीहरूले chitosan भनिने तेस्रो बहुलक मिश्रण गरे, जसमा पानीको लागि बलियो आकर्षण छ। वैज्ञानिकहरूले Science Advances मा रिपोर्ट गरे कि उनीहरूले कोषको सतहको प्रति वर्ग मिटर प्रति घण्टा 3,6 लिटर शुद्ध पानी उत्पादन हासिल गरेका छन्, जुन अहिलेसम्म रेकर्ड गरिएको सबैभन्दा उच्च हो र व्यावसायिक संस्करणहरूमा उत्पादन गरिएको भन्दा लगभग बाह्र गुणा राम्रो हो।
वैज्ञानिकहरूको उत्साहको बावजुद, नयाँ सामग्रीहरू प्रयोग गरेर डिसेलिनेशनको नयाँ अति-कुशल र किफायती विधिहरूले फराकिलो व्यावसायिक अनुप्रयोग फेला पार्ने कुरा सुनिएको छैन। जब सम्म त्यो हुँदैन, सावधान रहनुहोस्।
