高效海水淡化怎么样? 大量的水,价格低廉
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高效海水淡化怎么样? 大量的水,价格低廉

不幸的是,世界上许多地方都未能满足获得清洁、安全饮用水的需求。 当然,如果有足够有效且经济合理的方法可用,海水淡化将在世界许多地区大有帮助。

高性价比发展新希望 通过去除海盐获得淡水的方法 去年当研究人员报告使用类型材料的研究结果时出现 有机金属骨架 (MOF) 用于海水过滤。 研究人员说,由澳大利亚莫纳什大学的一个团队开发的新方法比其他方法需要的能量要少得多。

MOF有机金属骨架 是具有大表面积的高度多孔材料。 卷成小体积的大型工作表面非常适合过滤,即捕获液体中的颗粒和颗粒 (1)。 新型MOF被称为 PSP-MIL-53 用于捕获海水中的盐分和污染物。 置于水中,它选择性地将离子和杂质保留在其表面。 在 30 分钟内,MOF 能够将水中的总溶解固体 (TDS) 从 2,233 ppm (ppm) 降低到 500 ppm 以下。 这明显低于世界卫生组织为安全饮用水推荐的 600 ppm 阈值。

1. 海水淡化过程中有机金属膜操作的可视化。

使用这项技术,研究人员每天每公斤 MOF 材料能够生产多达 139,5 升淡水。 一旦 MOF 网络被颗粒“填满”,就可以快速轻松地进行清理以供重复使用。 为此,它被放置在阳光下,在短短四分钟内释放出被困的盐分。

“热蒸发海水淡化过程是能源密集型的,而其他技术,如 反渗透 (2),它们有许多缺点,包括用于膜清洁和脱氯的能源和化学品消耗高,”蒙纳士研究团队负责人王焕婷解释说。 “阳光是地球上最丰富和可再生的能源。 我们新的基于吸附剂的脱盐工艺和利用阳光进行再生提供了一种节能环保的脱盐解决方案。”

2.沙特阿拉伯渗透海水淡化系统。

从石墨烯到智能化学

近年来出现了很多新思路 节能海水淡化. “青年技术员”密切关注这些技术的发展。

除其他外,我们写了关于奥斯汀大学的美国人和马尔堡大学的德国人的想法,其中 使用小芯片 由可忽略电压(0,3 伏)电流流过的材料制成。 在设备通道内流动的盐水中,氯离子被部分中和并形成 电场就像在化学细胞中一样。 其效果是盐朝一个方向流动,而淡水朝另一个方向流动。 发生隔离 淡水.

曼彻斯特大学的英国科学家在 Rahul Nairi 的带领下,于 2017 年创造了一种基于石墨烯的筛子,可以有效地去除海水中的盐分。

在《自然纳米技术》杂志上发表的一项研究中,科学家们认为它可以用来制造海水淡化膜。 氧化石墨烯,而不是难以找到且昂贵的纯石墨烯。 单层石墨烯需要钻入小孔,使其具有渗透性。 如果孔尺寸大于 1 nm,盐会自由穿过孔,因此要钻孔的孔必须更小。 同时,研究表明,氧化石墨烯膜在浸入水中时会增加厚度和孔隙率。 医生团队。 Nairi 表明,用氧化石墨烯和额外的环氧树脂层涂覆膜可以提高屏障的有效性。 水分子可以通过膜,但氯化钠不能。

一组沙特阿拉伯研究人员开发了一种设备,他们认为该设备将有效地将发电厂从水的“消费者”转变为“淡水的生产者”。 几年前,科学家们在《自然》杂志上发表了一篇论文来描述这一点。 新的太阳能技术可以同时淡化水和生产 电力.

在建造的原型中,科学家们在后面安装了一个造水机。 太阳能电池. 在阳光下,电池会发电并释放热量。 该设备不会将这些热量散失到大气中,而是将这种能量引导到植物中,该植物将热量用作海水淡化过程的能源。

研究人员将盐水和含有铅、铜和镁等重金属杂质的水引入蒸馏器。 该装置将水变成蒸汽,然后通过塑料膜过滤掉盐分和碎屑。 这个过程的结果是纯净的饮用水,符合世界卫生组织的安全标准。 科学家们说,这个原型大约一米宽,每小时可以生产 1,7 升清洁水。 这种设备的理想场所是靠近水源的干燥或半干燥气候。

德克萨斯州奥斯汀州立大学材料科学家于桂华和他的队友于 2019 年提出 有效过滤海水水凝胶, 聚合物共混物它创造了一个多孔的吸水结构。 Yu 和他的同事们用两种聚合物制造了一种凝胶海绵:一种是一种叫做聚乙烯醇 (PVA) 的吸水聚合物,另一种是一种叫做聚吡咯 (PPy) 的光吸收剂。 他们混合了第三种叫做壳聚糖的聚合物,这种聚合物对水也有很强的吸引力。 科学家们在《科学进展》中报告说,他们已经实现了每平方米细胞表面每小时 3,6 升的纯水产量,这是有记录以来的最高水平,比目前商业版本的产量高出约 XNUMX 倍。

尽管科学家们充满热情,但没有听说使用新材料的新的超高效和经济的海水淡化方法会找到更广泛的商业应用。 在这种情况发生之前,请小心。

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