Дар бораи самаранок тоза кардани оби баҳр чӣ гуфтан мумкин аст? Оби зиёд бо нархи арзон
Дастрасӣ ба оби тоза ва бехатари ошомиданӣ эҳтиёҷест, ки мутаассифона дар бисёре аз қисматҳои ҷаҳон ба қадри кофӣ қонеъ карда намешавад. Агар, албатта, усулҳои ба қадри кофӣ самаранок ва дар доираи иқтисодиёти оқилона мавҷудбуда, дар бисёр минтақаҳои ҷаҳон тоза кардани оби баҳр кӯмаки калон мебуд.
Умеди нав ба инкишофи камхарч роҳҳои ба даст овардани оби тоза тавассути тоза кардани намаки баҳр соли гузашта пайдо шуд, вақте ки муҳаққиқон натиҷаҳои тадқиқотро бо истифода аз маводи навъи гузориш доданд скелети металлӣ (MOF) барои филтратсияи оби баҳр. Пажӯҳишгарон мегӯянд, усули нав, ки аз ҷониби як гурӯҳи Донишгоҳи Монаши Австралия таҳия шудааст, нисбат ба дигар усулҳо ба таври қобили мулоҳиза нерӯи барқро талаб мекунад.
Скелетҳои металлии органикӣ масолехи хеле ковок буда, масохати зиёди сатх доранд. Сатҳи калони корӣ, ки ба ҳаҷмҳои хурд печонида шудаанд, барои филтратсия бузурганд, яъне. гирифтани зарраҳо ва зарраҳо дар моеъ (1). Навъи нави MOF номида мешавад PSP-MIL-53 истифода бурда мешавад, ки намак ва моддаҳои ифлоскунанда дар оби баҳр. Дар об ҷойгир карда, он ионҳо ва ифлосҳоро дар рӯи худ интихобан нигоҳ медорад. Дар давоми 30 дақиқа, MOF қодир буд, ки миқдори умумии сахти ҳалшудаи обро (TDS) аз 2,233 ppm (ppm) то 500 ppm кам кунад. Ин бешубҳа аз ҳадди 600 ppm, ки Созмони Ҷаҳонии Беҳдошт барои оби ошомиданӣ тавсия додааст, камтар аст.
1. Намоиши кори мембранаи металлҳои органикӣ ҳангоми тоза кардани оби баҳр.
Бо истифода аз ин техника, муҳаққиқон тавонистанд, ки дар як килограмм маводи MOF дар як шабонарӯз то 139,5 литр оби тоза истеҳсол кунанд. Вақте ки шабакаи MOF бо зарраҳо "пур" мешавад, онро метавон зуд ва ба осонӣ барои истифодаи дубора тоза кард. Барои ин, он дар нури офтоб ҷойгир карда мешавад, ки намакҳои дармондашударо танҳо дар чор дақиқа раҳо мекунанд.
«Равандҳои хушкшавии гармии бухоршавӣ энергияталабанд, дар ҳоле ки технологияҳои дигар ба монанди осмос баръакс (2), онҳо камбудиҳои зиёд доранд, аз ҷумла истеъмоли зиёди энергия ва кимиёвӣ барои тозакунӣ ва дехлоризатсияи мембрана "мегӯяд Ҳуантинг Ванг, роҳбари гурӯҳи тадқиқотии Монаш. “Нури офтоб манбаи фаровонтарин ва барқароршавандаи энергия дар рӯи замин аст. Раванди тозасозии нави мо дар асоси адсорбент ва истифодаи нури офтоб барои барқарорсозӣ як ҳалли каммасраф ва аз ҷиҳати экологӣ тозаро таъмин мекунад.”
2. Системаи осмоси тозакунии оби баҳр дар Арабистони Саудӣ.
Аз графен то химияи интеллектуалӣ
Дар солҳои охир, бисёр идеяҳои нав барои тоза кардани оби баҳр бо энергияи каммасраф. «Техникаи чавон» аз болои ин-кишофи ин техника назорат мекунад.
Мо, аз ҷумла, дар бораи идеяи амрикоиҳо дар Донишгоҳи Остин ва Олмон дар Донишгоҳи Марбург навиштем, ки барои истифода бурдани чипи хурд аз материале, ки аз он чараёни электрикии шиддати ночиз (0,3 вольт) мегузарад. Дар оби шӯр, ки дар дохили канали дастгоҳ ҷорӣ мешавад, ионҳои хлор қисман безарар карда, ба вуҷуд меоянд. майдони электрикӣмисли ҳуҷайраҳои химиявӣ. Таъсири он аст, ки намак дар як самт ва оби тоза ба тарафи дигар ҷорӣ мешавад. Изолятсия рӯй медиҳад оби тоза.
Олимони бритониёӣ аз Донишгоҳи Манчестер бо роҳбарии Раҳул Найрӣ дар соли 2017 ҷумбонидан дар асоси графенро барои самаранок тоза кардани намак аз оби баҳр сохтанд.
Дар як пажӯҳиш, ки дар маҷаллаи Nature Nanotechnology нашр шудааст, олимон баҳс карданд, ки он метавонад барои эҷоди мембранаҳои шӯршавӣ истифода шавад. оксиди графен, ба чои графени софи душвор ва гаронбахо. Графини якқабата бояд ба сӯрохиҳои хурд парма карда шавад, то он гузаранда бошад. Агар андозаи сӯрох аз 1 нм калонтар бошад, намакҳо аз сӯрох озодона мегузаранд, бинобар ин сӯрохҳои пармашаванда бояд хурдтар бошанд. Ҳамзамон, тадқиқотҳо нишон доданд, ки мембранаҳои оксиди графен ҳангоми ғарқ шудан ба об ғафсӣ ва ковокиро зиёд мекунанд. Дастаи духтур. Найри нишон дод, ки пӯшонидани мембрана бо оксиди графен бо қабати иловагии қатрони эпоксидӣ самаранокии монеаро зиёд мекунад. Молекулаҳои об метавонанд аз мембрана гузаранд, аммо хлориди натрий наметавонанд.
Гурӯҳе аз пажӯҳишгарони Арабистони Саудӣ дастгоҳеро таҳия кардаанд, ки ба эътиқоди онҳо як нерӯгоҳи барқиро аз "истеъмолкунанда"-и об ба "истеҳсолкунандаи оби тоза" табдил хоҳад дод. Олимон як мақолаеро дар бораи ин дар Nature чанд сол пеш нашр карданд. технологияи нави офтобӣки обро шур карда, дар як вакт истехсол карда метавонад қувваи барқ.
Дар прототипи сохташуда олимон дар қафо дастгоҳи обкаш насб карданд. батареяи офтобӣ. Дар нури офтоб ҳуҷайра қувваи барқ тавлид мекунад ва гармиро хориҷ мекунад. Ба ҷои он ки ин гармиро ба атмосфера гум кунад, дастгоҳ ин энергияро ба корхонае равона мекунад, ки гармиро ҳамчун манбаи энергия барои раванди шӯршавӣ истифода мебарад.
Муҳаққиқон ба дистиллятор оби шӯр ва оберо ворид карданд, ки дорои ифлосиҳои металлҳои вазнин ба монанди сурб, мис ва магний мебошанд. Дастгоҳ обро ба буғ табдил дод, ки баъд аз он аз мембранаи пластикӣ гузашт, ки намак ва хошокро филтр мекард. Натиҷаи ин раванд оби тозаи ошомиданӣ мебошад, ки ба стандартҳои бехатарии Созмони умумиҷаҳонии тандурустӣ мувофиқ аст. Олимон гуфтанд, ки прототипи паҳнои тақрибан як метр метавонад дар як соат 1,7 литр оби тоза истеҳсол кунад. Ҷои беҳтарин барои чунин дастгоҳ дар иқлими хушк ё нимхушк, дар наздикии манбаи об аст.
Гуихуа Ю, олими мавод дар Донишгоҳи давлатии Остин, Техас ва ҳамкорони ӯ дар соли 2019 пешниҳод карданд самаранок филтр кардани гидрогелҳои оби баҳр, омехтаҳои полимерӣки сохти ковок ва об-талабро ба вучуд меоваранд. Ю ва ҳамкасбони ӯ аз ду полимер исфанҷи гел сохтанд: яке полимери бо об пайвасткунанда бо номи спирти поливинилӣ (PVA) ва дигаре абсорбенти нур бо номи полипиррол (PPy). Онҳо як полимери сеюмро бо номи хитозан омехта карданд, ки он ҳам ба об ҷалби қавӣ дорад. Олимон дар Science Advances гузориш доданд, ки онҳо ба истеҳсоли оби софи 3,6 литр дар як соат дар як метри мураббаъ сатҳи ҳуҷайра ноил шудаанд, ки баландтарин нишондиҳандаи сабтшуда ва тақрибан дувоздаҳ маротиба беҳтар аз он чизест, ки имрӯз дар версияҳои тиҷоратӣ истеҳсол мешавад. .
Сарфи назар аз шавқу завқи олимон, шунида нашудааст, ки усулҳои нави ултрасамар ва сарфакоронаи шӯршавӣ бо истифодаи маводи нав татбиқи васеътари тиҷоратӣ пайдо мекунанд. То он даме, ки ин рӯй медиҳад, эҳтиёт бошед.
