Che ne dite di desalinizzazione efficiente dell'acqua di mare? Un saccu d'acqua à un prezzu bassu
L'accessu à l'acqua potabile pulita è sicura hè un bisognu chì hè sfurtunatamenti pocu soddisfatu in parechje parte di u mondu. A desalinizazione di l'acqua di mare seria di grande aiutu in parechje parte di u mondu, se, sicuru, i metudi sò stati dispunibuli chì eranu adeguatamente efficaci è in ecunumia raghjone.
Nova speranza per u sviluppu di costu-efficace modi per ottene l'acqua fresca sguassate u sali marinu apparsu l 'annu passatu quandu circadori signalatu i risultati di studii cù materiale tipu scheletru organometallicu (MOF) per a filtrazione di l'acqua di mare. U novu metudu, sviluppatu da una squadra in l'Università di Monash di l'Australia, necessita significativamente menu energia chè altri metudi, anu dettu i circadori.
Scheletri organometallici MOF sò materiali assai porosi cù una grande superficie. Grandi superfici di travagliu rotulati in picculi volumi sò grandi per a filtrazione, i.e. catturà particeddi è particeddi in liquidu (1). U novu tipu di MOF hè chjamatu PSP-MIL-53 Adupratu per intrappulà u sali è i contaminanti in l'acqua di mare. Pusatu in l'acqua, ferma selectivamente ioni è impurità nantu à a so superficia. In 30 minuti, MOF hà sappiutu di riduce i solidi dissoluti totali (TDS) di l'acqua da 2,233 ppm (ppm) à sottu à 500 ppm. Questu hè chjaramente sottu à u limitu di 600 ppm cunsigliatu da l'Organizazione Mondiale di a Salute per l'acqua potabile sicura.
1. Visualizazione di l'operazione di una membrana organometallica durante a desalinizazione di l'acqua di mare.
Utilizendu sta tecnica, i circadori anu pussutu pruduce finu à 139,5 litri d'acqua fresca per kilogramu di materiale MOF per ghjornu. Una volta chì a reta MOF hè "piena" di particelle, pò esse pulita rapidamente è facilmente per a reutilizazione. Per fà questu, si mette in u sole, chì libera i sali intrappulati in solu quattru minuti.
"I prucessi di desalinizazione di l'evaporazione termale sò intensivi d'energia, mentre chì altre tecnulugia cum'è osmosi inversa (2), anu parechji svantaghji, cumprese un altu cunsumu di energia è chimichi per a pulizia di a membrana è a dechlorazione ", spiega Huanting Wang, capu di a squadra di ricerca in Monash. "A luce di u sole hè a fonte d'energia più abbundante è rinnuvevule in a Terra. U nostru novu prucessu di desalinizazione basatu à l'adsorbente è l'usu di a luce di u sole per a rigenerazione furnisce una soluzione di desalinizazione di risparmiu energeticu è ecologicu ".
2. Osmosi sistema di desalinizazione di l'acqua di mare in l'Arabia Saudita.
Da u grafene à a chimica intelligente
In l'ultimi anni, parechje idee novi sò emerse per desalinizazione di l'acqua di mare efficiente in energia. "Giovane Tecnicu" seguita da vicinu u sviluppu di sti tecnichi.
Avemu scrittu, frà altre cose, annantu à l'idea di l'Americani à l'Università di Austin è i Tedeschi à l'Università di Marburg, chì per aduprà un picculu chip da un materiale attraversu quale scorri un currente elettricu di tensione insignificante (0,3 volt). In l'acqua salata chì scorri in u canali di u dispusitivu, i ioni di cloru sò parzialmente neutralizzati è formati campu elettricucum'è in e cellule chimiche. L'effettu hè chì u sali scorri in una direzzione è l'acqua fresca in l'altru. L'isolamentu succede acqua fresca.
I scientisti britannichi di l'Università di Manchester, guidati da Rahul Nairi, anu creatu in 2017 un crivellu basatu in graphene per caccià efficacemente u sali da l'acqua di mare.
In un studiu publicatu in a rivista Nature Nanotechnology, i scientisti sustinienu chì puderia esse usatu per creà membrane di desalinizazione. ossidu di grafenu, invece di grafene puru difficiuli di truvà è caru. U grafene à una sola capa deve esse perforatu in picculi buchi per rende permeable. Se a dimensione di u pirtusu hè più grande di 1 nm, i sali passanu liberamente per u pirtusu, cusì i buchi per esse perforati devenu esse più chjuchi. À u listessu tempu, i studii anu dimustratu chì i membrani d'ossidu di grafene aumentanu u grossu è a porosità quandu immersi in l'acqua. A squadra di i medichi. Nairi hà dimustratu chì u rivestimentu di a membrana cù l'ossidu di grafene cù una capa addiziale di resina epossidica aumentava l'efficacità di a barriera. E molécule d'acqua ponu passà per a membrana, ma u cloruru di sodiu ùn pò micca.
Un gruppu di circadori di l'Arabia Saudita anu sviluppatu un dispositivu chì crede chì hà da trasfurmà in modu efficace una centrale elettrica da un "consumatore" d'acqua in un "pruduttore d'acqua fresca". I scientisti anu publicatu un documentu chì descrive questu in Nature uni pochi anni fà. nova tecnulugia solarechì pò desalinà l'acqua è pruduce à u stessu tempu l'elettricità.
In u prototipu custruitu, i scientisti anu stallatu un disinfettante in u spinu. batteria solare. In u sole, a cellula genera elettricità è libera calore. Invece di perde stu calore à l'atmosfera, u dispusitivu dirige sta energia à una pianta chì usa u calore com'è fonte d'energia per u prucessu di desalinizazione.
I circadori anu introduttu acqua salata è acqua chì cuntene impurità di metalli pesanti cum'è u piombo, u ramu è u magnesiu in u distillatore. U dispusitivu hà trasfurmatu l'acqua in vapuri, chì poi passava per una membrana plastica chì filtrava u salinu è i riti. U risultatu di stu prucessu hè acqua potable pura chì risponde à i normi di sicurità di l'Organizazione Mondiale di a Salute. I scientisti anu dettu chì u prototipu, circa un metru di larghezza, puderia pruduce 1,7 litri d'acqua pulita per ora. U locu ideale per un tali dispusitivu hè in un clima seccu o semi-seccu, vicinu à una fonte d'acqua.
Guihua Yu, un scientist di materiali in Austin State University, Texas, è i so cumpagni di squadra pruposti in 2019 filtra in modu efficace l'idrogeli d'acqua di mare, miscele di polimerichì creanu una struttura porosa, chì assorbe l'acqua. Yu è i so culleghi anu creatu una spugna di gel da dui polimeri: unu hè un polimeru ligatu à l'acqua chjamatu alcool polivininicu (PVA) è l'altru hè un assorbente ligeru chjamatu polypyrrole (PPy). Imbulighjanu un terzu polimeru chjamatu chitosan, chì hà ancu una forte attrazione per l'acqua. I scientisti anu infurmatu in Science Advances chì anu ottinutu a produzzione d'acqua pura di 3,6 litri per ora per metru quadru di superficia cellulare, chì hè u più altu mai registratu è circa dodici volte megliu cà ciò chì hè pruduciutu oghje in versioni cummerciale.
Malgradu l'entusiasmu di i scientisti, ùn hè micca intesu chì i novi metudi ultra-efficaci è ecunomichi di desalinizazione cù novi materiali truveranu una applicazione cummerciale più larga. Finu à ciò chì succede, fate attenzione.
