New method for purifying drinking water could be used in disaster zones
روش جدید برای تصفیه آب آشامیدنی جهت کاربرد در فاجعه های طبیعی و مناطق دورافتاده
دانشمندان متدی را ارائه کرده اند که آب دریا را به آب آشامیدنی تبدیل می کند که در مناطقی که انرژی الکتریکی محدودی دارند می تواند مفید باشد. پرکاربردترین روش برای حذف نمک (کلرید سدیم) از آب دریا، اسمز معکوس است که از یک غشای متخلخل استفاده می کند. در این روش به مولکول های آب اجازه عبور می شود اما به نمک اجازه عبور را نمی دهد. با این حال، این روش به فشار بالا و مقادیر قابل توجهی برق نیاز دارد. غشاء اغلب مسدود می شود و کارایی فرآیند کاهش می یابد.
اما در روش جدیدی که توسط تیمی از دانشمندان دانشگاههای Bath, Swansea and Edinburgh ارائه شده است، از هیچ فشار خارجی استفاده نمی شود و از مقدار کمی انرژی الکتریکی برای کشیدن یونهای کلرید از طریق غشاء به سمت الکترود با بار مثبت استفاده میکند. این امر باعث میشود که مولکولهای آب همزمان با کلرید، شبیه به یک پیستون، به داخل کشیده شوند، در همین حال، یون های سدیم در طرف دیگر غشا باقی می مانند و به سمت الکترود با بار منفی جذب می شوند. سپس یونهای کلرید به داخل محفظه حاوی آب نمک بازیافت میشوند و این فرآیند تکرار میشود و به تدریج مولکولهای آب بیشتری را به داخل میکشد.
پروفسور Frank Marken پیشبینی میکند که این روش میتواند در مقیاس کوچک در جایی که به آب آشامیدنی نیاز است اما زیرساختهای موجود در دسترس نیست، مانند مناطق دورافتاده و یا فاجعه های طبیعی استفاده شود. وی اظهار داشت که در حال حاضر اسمز معکوس برق بسیار زیادی مصرف می کند که برای شیرین کردن آب نیاز به یک نیروگاه اختصاصی دارد، یعنی دستیابی به آن در مقیاس کوچکتر دشوار است، اما روش ارائه شده می تواند راه حل جایگزین مناسبی را در مقیاس کوچکتر فراهم کند، و از آنجایی که آب را می توان بدون هیچ محصول جانبی استخراج کرد، این امر باعث صرفه جویی در مصرف انرژی می شود. این فناوری در مرحله اثبات مفهوم است و حجم پایینی از آب را تصفیه می کند اما تیم تحقیقات در حال توسعه این متد جهت تصفیه مقادیر بیشتری از آب می باشد تا آنها را قادر به محاسبه دقیق تر مصرف انرژی کند.
Date: September 21, 2023
Source: University of Bath
link: https://www.sciencedaily.com/releases/2023/09/230921105809.htm