Dè mu dheidhinn dì-mhilleadh uisge mara èifeachdach? Tòrr uisge aig prìs ìosal
Tha cothrom air uisge òil glan, sàbhailte na fheum a tha gu mì-fhortanach air a choileanadh gu dona ann am mòran àiteachan san t-saoghal. Bhiodh dì-salannachadh uisge-mara na chuideachadh mòr ann am mòran roinnean den t-saoghal, nam biodh, gu dearbh, dòighean rim faighinn a bha èifeachdach gu leòr agus taobh a-staigh eaconamaidh reusanta.
Dòchas ùr airson leasachadh cosg-èifeachdach dòighean air fìor-uisge fhaighinn le bhith a’ toirt air falbh salann mara nochd an-uiridh nuair a thug luchd-rannsachaidh cunntas air toraidhean sgrùdaidhean a’ cleachdadh stuth seòrsa cnàimhneach organometallic (MOF) airson sìoladh uisge mara. Feumaidh an dòigh ùr, a chaidh a leasachadh le sgioba aig Oilthigh Monash ann an Astràilia, mòran nas lugha de lùth na dòighean eile, thuirt an luchd-rannsachaidh.
cnàimhneach organometallic MOF tha iad nan stuthan fìor porous le farsaingeachd uachdar mòr. Tha uachdar obrach mòr air a roiligeadh a-steach gu meudan beaga math airson sìoladh, i.e. a’ glacadh mìrean agus mìrean ann an lionn (1). Canar an seòrsa ùr de MOF PSP-MIL-53 air a chleachdadh airson salann agus truaillearan a ghlacadh ann an uisge na mara. Air a chuir ann an uisge, bidh e gu roghnach a ’gleidheadh ian agus neo-chunbhalachd air an uachdar aige. Taobh a-staigh 30 mionaidean, bha e comasach dha MOF na h-aonadan sgaoilidh iomlan (TDS) den uisge a lughdachadh bho 2,233 ppm (ppm) gu nas ìsle na 500 ppm. Tha seo gu soilleir nas ìsle na an ìre 600 ppm a mhol Buidheann Slàinte na Cruinne airson uisge òil sàbhailte.
1. Sealladh air obrachadh membran organometallic aig àm dì-mhilleadh uisge mara.
A’ cleachdadh an dòigh seo, b’ urrainn don luchd-rannsachaidh suas ri 139,5 liotairean de fhìor-uisge a dhèanamh gach cileagram de stuth MOF gach latha. Aon uair ‘s gu bheil an lìonra MOF“ air a lìonadh ”le gràineanan, faodar a ghlanadh gu sgiobalta agus gu furasta airson ath-chleachdadh. Gus seo a dhèanamh, tha e air a chur ann an solas na grèine, a bhios a 'leigeil a-mach na salainn glaiste ann an dìreach ceithir mionaidean.
“Tha pròiseasan dì-salachaidh falmhachaidh teirmeach dian air lùth, agus tha teicneòlasan eile leithid osmosis cùil (2), tha mòran eas-bhuannachdan aca, a’ toirt a-steach caitheamh àrd de lùth agus cheimigean airson glanadh membran agus dechlorination, ”mhìnich Huanting Wang, stiùiriche sgioba rannsachaidh aig Monash. “Is e solas na grèine an stòr lùth as pailte agus as ath-nuadhachail air an talamh. Tha ar pròiseas dì-salachaidh ùr stèidhichte air adsorbent agus cleachdadh solas na grèine airson ath-nuadhachadh a’ toirt seachad fuasgladh dì-mhilleadh a tha a’ sàbhaladh lùth agus a tha càirdeil don àrainneachd.”
2. Siostam dì-mhalachaidh uisge mara osmosis ann an Saudi Arabia.
Bho graphene gu smart ceimigeachd
Anns na bliadhnachan mu dheireadh, tha mòran bheachdan ùra air nochdadh airson dì-salachadh uisge-mara lùth-èifeachdach. Bidh "Teicneòlaiche òg" a 'cumail sùil gheur air leasachadh nan dòighean sin.
Sgrìobh sinn, am measg rudan eile, mun bheachd a bha aig na h-Ameireaganaich aig Oilthigh Austin agus na Gearmailtich aig Oilthigh Marburg, a airson sgiob beag a chleachdadh bho stuth tro bheil sruth dealain de bholtaids glè bheag (0,3 volts) a’ sruthadh. Ann an uisge salainn a tha a 'sruthadh taobh a-staigh sianal an inneil, tha ianan clòirin air an neodachadh gu ìre agus air an cruthachadh raon dealainmar ann an ceallan ceimigeach. Is e a’ bhuaidh a th’ ann gu bheil an salann a’ sruthadh ann an aon taobh agus an fhìor uisge anns an taobh eile. Tha aonaranachd a’ tachairt fìor-uisge.
Chruthaich luchd-saidheans Breatannach bho Oilthigh Manchester, air a stiùireadh le Rahul Nairi, criathar stèidhichte air graphene ann an 2017 gus salann a thoirt air falbh gu h-èifeachdach bho uisge na mara.
Ann an sgrùdadh a chaidh fhoillseachadh anns an iris Nature Nanotechnology, bha luchd-saidheans ag argamaid gum faodadh e a bhith air a chleachdadh gus membranan dì-mhilleadh a chruthachadh. graphene ocsaid, an àite graphene fìor-ghlan a tha doirbh a lorg agus daor. Feumar graphene aon-fhillte a dhrileadh a-steach do thuill bheaga gus a dhèanamh permeable. Ma tha meud an toll nas motha na 1 nm, bidh na salainn a 'dol tron toll gu saor, agus mar sin feumaidh na tuill a bhith air an drileadh nas lugha. Aig an aon àm, tha sgrùdaidhean air sealltainn gu bheil membran graphene oxide ag àrdachadh tiugh agus porosity nuair a thèid am bogadh ann an uisge. Sgioba dotair. Sheall Nairi gun do chuir còmhdach an membran le graphene oxide le còmhdach a bharrachd de roisinn epoxy ri èifeachdas a’ chnap-starra. Faodaidh moileciuilean uisge a dhol tron membran, ach chan urrainn dha sodium chloride.
Tha buidheann de luchd-rannsachaidh Saudi Arabia air inneal a leasachadh a tha iad a’ creidsinn a dh’ atharraicheas gu h-èifeachdach ionad cumhachd bho “neach-cleachdaidh” uisge gu bhith na “riochdaire fìor-uisge”. Dh'fhoillsich luchd-saidheans pàipear a 'toirt cunntas air seo ann an Nàdar beagan bhliadhnaichean air ais. teicneòlas grèine ùra dh’ fhaodas uisge agus toradh a dhì-salainn aig an aon àm dealan.
Anns a 'phròtacal a chaidh a thogail, chuir luchd-saidheans inneal-uisge air a' chùl. bataraidh grèine. Ann an solas na grèine, bidh an cealla a’ gineadh dealan agus a’ leigeil às teas. An àite a bhith a’ call an teas seo don àile, bidh an inneal a’ stiùireadh an lùth seo gu lus a bhios a’ cleachdadh an teas mar stòr lùtha airson a’ phròiseas dì-mholaidh.
Thug an luchd-rannsachaidh a-steach uisge salainn agus uisge anns an robh neo-chunbhalachd meatailt trom leithid luaidhe, copar agus magnesium a-steach don taigh-staile. Thionndaidh an inneal uisge gu bhith na smùid, a chaidh an uairsin tro membran plastaig a chuir a-mach salann is sprùilleach. Is e toradh a’ phròiseis seo fìor uisge òil a choinnicheas ri inbhean sàbhailteachd Buidheann Slàinte na Cruinne. Thuirt an luchd-saidheans gum faodadh am prototype, timcheall air meatair de leud, 1,7 liotair de uisge glan a thoirt a-mach gach uair. Tha an àite fìor mhath airson inneal mar seo ann an gnàth-shìde thioram no leth-thioram, faisg air stòr uisge.
Guihua Yu, neach-saidheans stuthan aig Oilthigh Stàite Austin, Texas, agus a cho-bhuillichean sgioba air am moladh ann an 2019 gu h-èifeachdach sìoladh uisge mara hydrogels, measgachadh polymera chruthaicheas structar porous, a tha a’ gabhail a-steach uisge. Chruthaich Yu agus a cho-obraichean spong gel a-mach à dà pholaiméir: tha aon na polymer ceangailteach uisge ris an canar alcol polyvinyl (PVA) agus am fear eile sùgh aotrom ris an canar polypyrrole (PPy). Bha iad a 'measgachadh treas polymer ris an canar chitosan, aig a bheil tarraing làidir gu uisge cuideachd. Thuirt luchd-saidheans ann an Science Advances gu bheil iad air cinneasachadh uisge fìor-ghlan de 3,6 liotairean san uair gach meatair ceàrnagach de uachdar cealla, an ìre as àirde a chaidh a chlàradh a-riamh agus timcheall air dusan uair nas fheàrr na na tha air a thoirt a-mach an-diugh ann an dreachan malairteach. .
A dh’aindeoin dealas luchd-saidheans, chan eilear a’ cluinntinn gum faigh dòighean ùra ultra-èifeachdach agus eaconamach airson dì-mhilleadh le bhith a’ cleachdadh stuthan ùra cleachdadh malairteach nas fharsainge. Gus an tachair sin, bi faiceallach.
