Cad mar gheall ar dhíshalannú éifeachtach uisce farraige? Go leor uisce ar phraghas íseal

Is drochriachtanas é rochtain ar uisce óil atá glan, sábháilte, ar an drochuair, i go leor áiteanna ar fud an domhain. Bheadh ​​díshalannú uisce farraige ina chabhair mhór i go leor réigiún ar fud an domhain, dá mbeadh, ar ndóigh, modhanna ar fáil a bheadh ​​éifeachtach a dhóthain agus laistigh de gheilleagar réasúnta.

Dóchas nua d'fhorbairt éifeachtach ó thaobh costais bealaí le huisce úr a fháil trí salann mara a bhaint le feiceáil anuraidh nuair a thuairiscigh taighdeoirí torthaí staidéar ag baint úsáide as ábhar cineál cnámharlach orgán-mhiotalacha (MOF) le haghaidh scagachán uisce farraige. Éilíonn an modh nua, arna fhorbairt ag foireann in Ollscoil Monash na hAstráile, i bhfad níos lú fuinnimh ná modhanna eile, a dúirt na taighdeoirí.

cnámharlaigh orgánaimhiotalacha MOF is ábhair thar a bheith scagach iad le achar mór dromchla. Tá dromchlaí oibre móra rollta isteach i méideanna beaga iontach le haghaidh scagacháin, i.e. cáithníní agus cáithníní a ghabháil i leacht (1). Tugtar an cineál nua MOF PSP-MIL-53 a úsáidtear chun salann agus truailleáin a ghabháil in uisce farraige. Nuair a chuirtear in uisce é, coinníonn sé iain agus neamhíonachtaí ar a dhromchla go roghnach. Laistigh de 30 nóiméad, bhí MOF in ann na solad tuaslagtha iomlán (TDS) den uisce a laghdú ó 2,233 ppm (ppm) go dtí faoi bhun 500 ppm. Tá sé seo go soiléir faoi bhun na tairsí 600 ppm atá molta ag an Eagraíocht Dhomhanda Sláinte maidir le huisce óil sábháilte.

1. Amharcléiriú ar oibriú membrane orgánaimhiotalach le linn díshalannú uisce farraige.

Ag baint úsáide as an teicníc seo, bhí na taighdeoirí in ann suas le 139,5 lítear uisce úr a tháirgeadh in aghaidh an chileagraim d'ábhar MOF in aghaidh an lae. Nuair a bhíonn an líonra MOF “líonta” le cáithníní, is féidir é a ghlanadh go tapa agus go héasca le haghaidh athúsáide. Chun seo a dhéanamh, cuirtear i solas na gréine é, rud a scaoileann na salainn gafa i díreach ceithre nóiméad.

“Tá próisis díshalannaithe galaithe teirmeacha dian ar fhuinneamh, agus bíonn teicneolaíochtaí eile mar osmosis droim ar ais (2), tá go leor míbhuntáistí acu, lena n-áirítear tomhaltas ard fuinnimh agus ceimiceán do ghlanadh membrane agus díchlóiríniú,” a mhíníonn Huanting Wang, ceannaire foirne taighde ag Monash. “Is é solas na gréine an fhoinse fuinnimh is flúirsí agus is in-athnuaite ar domhan. Soláthraíonn ár bpróiseas díshalannaithe asaithe-bhunaithe nua agus úsáid solas na gréine le haghaidh athghiniúna réiteach díshalannaithe coigilte fuinnimh atá neamhdhíobhálach don chomhshaol.”

2. Córas díshalannaithe uisce farraige osmosis san Araib Shádach.

Ó graphene go dtí an cheimic chliste

Le blianta beaga anuas, tá go leor smaointe nua tagtha chun cinn le haghaidh díshalannú uisce farraige atá tíosach ar fhuinneamh. Déanann "Teicneoir Óg" dlúthmhonatóireacht ar fhorbairt na dteicnící seo.

Scríobh muid, i measc rudaí eile, faoi smaoineamh na Meiriceánaigh ag Ollscoil Austin agus na Gearmánaigh ag Ollscoil Marburg, a a úsáid sliseanna beag ó ábhar trína sreabhann sruth leictreach de voltas diomaibhseach (0,3 volta). In uisce salann atá ag sreabhadh taobh istigh de chainéal an fheiste, déantar ions clóirín a neodrú agus a fhoirmiú go páirteach réimse leictreachmar atá i gcealla ceimiceacha. Is é an éifeacht ná go sreabhann an salann i dtreo amháin agus an t-uisce úr sa treo eile. Tarlaíonn leithlisiú uisce úr.

Chruthaigh eolaithe na Breataine ó Ollscoil Mhanchain, faoi stiúir Rahul Nairi, criathar bunaithe ar graphene i 2017 chun salann a bhaint go héifeachtach as uisce farraige.

I staidéar a foilsíodh san iris Nature Nanotechnology, d'áitigh na heolaithe go bhféadfaí é a úsáid chun seicní díshalannaithe a chruthú. ocsaíd graphene, in ionad graphene íon atá deacair a fháil agus costasach. Ní mór graphene aonchiseal a dhruileáil isteach i bpoill bheaga chun é a dhéanamh tréscaoilteach. Má tá méid an poll níos mó ná 1 nm, beidh na salainn ag dul tríd an bpoll go saor, agus mar sin ní mór na poill a bheidh le druileáil a bheith níos lú. Ag an am céanna, léirigh staidéir go méadóidh seicní ocsaíd graphene tiús agus porosity nuair a thumtar in uisce iad. Foireann dochtúirí. Léirigh Nairi gur mhéadaigh sciath an scannáin le ocsaíd graphene le ciseal breise de roisín eapocsa éifeachtacht an bhacainn. Is féidir le móilíní uisce dul tríd an scannán, ach ní féidir le clóiríd sóidiam.

D'fhorbair grúpa taighdeoirí ón Araib Shádach feiste a chreideann siad a dhéanfaidh athrú éifeachtach ar ghléasra cumhachta ó "thomhaltóir" uisce go "táirgeoir fionnuisce". D’fhoilsigh eolaithe páipéar a rinne cur síos air seo in Nature cúpla bliain ó shin. teicneolaíocht gréine nuaatá in ann uisce a dhíshalannú agus a tháirgeadh ag an am céanna leictreachas.

Sa fhréamhshamhail tógtha, shuiteáil eolaithe déantóir uisce sa chúl. ceallraí gréine. I solas na gréine, gineann an chill leictreachas agus scaoileann sé teas. In ionad an teas seo a chailleadh don atmaisféar, treoraíonn an gléas an fuinneamh seo chuig gléasra a úsáideann an teas mar fhoinse fuinnimh don phróiseas díshalannaithe.

Thug na taighdeoirí uisce salainn agus uisce ina bhfuil neamhíonachtaí miotail throma ar nós luaidhe, copar agus maignéisiam isteach sa driogaire. D'iompaigh an gléas gal uisce, a chuaigh trí membrane plaisteach a scagadh amach salann agus smionagar. Is é toradh an phróisis seo ná uisce óil íon a chomhlíonann caighdeáin sábháilteachta na hEagraíochta Domhanda Sláinte. Dúirt na heolaithe go bhféadfadh an fhréamhshamhail, thart ar mhéadar ar leithead, 1,7 lítear uisce glan a tháirgeadh in aghaidh na huaire. Is é an áit iontach le haghaidh feiste den sórt sin in aeráid thirim nó leath-tirim, in aice le foinse uisce.

Moladh Guihua Yu, eolaí ábhar in Ollscoil Stáit Austin, Texas, agus a chomhpháirtithe in 2019 hidrigels uisce farraige a scagadh go héifeachtach, meascáin polaiméirea chruthaíonn struchtúr scagach, ionsúite uisce. Chruthaigh Yu agus a chomhghleacaithe spúinse glóthach as dhá pholaiméir: is polaiméir ceangailteach uisce é ceann amháin ar a dtugtar alcól polaivinile (PVA) agus is ionsúiteach éadrom é an ceann eile ar a dtugtar polypyrrole (PPy). Chumasc siad tríú polaiméir ar a dtugtar chitosan, a bhfuil tarraingt láidir uisce aige freisin. Thuairiscigh na heolaithe in Science Advances go bhfuil táirgeadh uisce íon de 3,6 lítear in aghaidh na huaire bainte amach acu in aghaidh an mhéadair chearnaigh de dhromchla cille, arb é an líon is airde a taifeadadh riamh agus thart ar dhá uair déag níos fearr ná an méid a tháirgtear inniu i leaganacha tráchtála.

In ainneoin díograis na n-eolaithe, ní chloistear go bhfaighidh modhanna nua ultra-éifeachtach agus eacnamaíoch díshalannaithe ag baint úsáide as ábhair nua feidhm tráchtála níos leithne. Go dtí go dtarlaíonn sé sin, bí cúramach.