高效海水淡化怎麼樣？ 水量大、價格低

不幸的是，獲得清潔、安全飲用水的需求在世界許多地方都未能得到滿足。 當然，如果有足夠有效且經濟合理的方法，海水淡化將對世界許多地區有很大幫助。

高性價比發展新希望 通過去除海鹽獲得淡水的方法 去年，當研究人員報告使用字體材料的研究結果時出現 有機金屬骨架 (MOF) 用於海水過濾。 研究人員表示，由澳大利亞莫納什大學的一個團隊開發的新方法比其他方法需要的能量要少得多。

MOF有機金屬骨架 是具有大表面積的高度多孔材料。 大工作表面捲成小體積非常適合過濾，即捕獲液體中的顆粒和顆粒(1)。 這種新型MOF被稱為 PSP-MIL-53 用於捕獲海水中的鹽和污染物。 放置在水中，它可以選擇性地保留其表面上的離子和雜質。 在 30 分鐘內，MOF 能夠將水中的總溶解固體 (TDS) 從 2,233 ppm (ppm) 降低至 500 ppm 以下。 這明顯低於世界衛生組織建議的安全飲用水 600 ppm 閾值。

1.海水淡化過程中有機金屬膜運行的可視化。

利用這項技術，研究人員每天每公斤 MOF 材料能夠生產多達 139,5 升淡水。 一旦 MOF 網絡被顆粒“填滿”，就可以快速輕鬆地清理以供重複使用。 為此，將其置於陽光下，只需四分鐘即可釋放出捕獲的鹽分。

“熱蒸發海水淡化過程是能源密集型的，而其他技術，例如 反滲透 (2)，它們有很多缺點，包括膜清洗和脫氯所需的能源和化學品消耗較高。”莫納什大學研究團隊負責人王煥廷解釋道。 “陽光是地球上最豐富、最可再生的能源。 我們新的基於吸附劑的海水淡化工藝和利用陽光進行再生提供了一種節能環保的海水淡化解決方案。”

2、沙特阿拉伯滲透海水淡化系統。

從石墨烯到智能化學

近年來，出現了許多新的想法 節能海水淡化。 “青年技師”密切關注這些技術的發展。

除其他外，我們還寫了奧斯汀大學的美國人和馬爾堡大學的德國人的想法， 使用小芯片 來自電壓可忽略不計（0,3 伏）的電流流過的材料。 在裝置通道內流動的鹽水中，氯離子被部分中和並形成 電場就像化學細胞一樣。 其效果是鹽朝一個方向流動，淡水朝另一個方向流動。 隔離發生 淡水.

由拉胡爾·奈里 (Rahul Nairi) 領導的英國曼徹斯特大學科學家於 2017 年發明了一種基於石墨烯的篩子，可以有效去除海水中的鹽分。

在《自然納米技術》雜誌上發表的一項研究中，科學家們認為它可以用來製造海水淡化膜。 氧化石墨烯，而不是難以找到且昂貴的純石墨烯。 單層石墨烯需要鑽小孔以使其具有滲透性。 如果孔的尺寸大於1 nm，鹽會自由地穿過孔，因此要鑽的孔必須更小。 同時，研究表明，氧化石墨烯膜浸入水中時會增加厚度和孔隙率。 醫生團隊。 奈里表明，用氧化石墨烯塗覆膜並附加一層環氧樹脂可以提高屏障的有效性。 水分子可以穿過膜，但氯化鈉不能。

沙特阿拉伯的一組研究人員開發了一種設備，他們認為可以有效地將發電廠從水的“消費者”轉變為“淡水的生產者”。 幾年前，科學家們在《自然》雜誌上發表了一篇描述這一點的論文。 新太陽能技術可以同時進行海水淡化和生產 電力.

在建造的原型中，科學家在後面安裝了一個造水機。 太陽能電池。 在陽光下，電池發電並釋放熱量。 該設備不會將熱量散失到大氣中，而是將熱量引導至工廠，工廠利用熱量作為海水淡化過程的能源。

研究人員將鹽水和含有鉛、銅、鎂等重金屬雜質的水引入蒸餾器中。 該裝置將水轉化為蒸汽，然後通過塑料膜過濾掉鹽和碎片。 這個過程的結果是符合世界衛生組織安全標準的純淨飲用水。 科學家們表示，該原型機寬約一米，每小時可生產 1,7 升潔淨水。 這種設備的理想位置是乾燥或半乾燥的氣候，靠近水源。

德克薩斯州奧斯汀州立大學材料科學家於桂華及其隊友於2019年提出 有效過濾海水水凝膠, 聚合物共混物形成多孔、吸水的結構。 Yu和同事用兩種聚合物製造了一種凝膠海綿：一種是稱為聚乙烯醇（PVA）的水結合聚合物，另一種是稱為聚吡咯（PPy）的光吸收劑。 他們混合了第三種聚合物，稱為殼聚醣，它對水也有很強的吸引力。 科學家們在《科學進展》上報告說，他們已經實現了每平方米細胞表面每小時3,6 升的純水產量，這是有記錄以來的最高水平，比當今商業版本生產的純水要好大約XNUMX 倍。

儘管科學家們熱情高漲，但沒有聽說使用新材料的超高效和經濟的新海水淡化方法會找到更廣泛的商業應用。 在此之前，請務必小心。