Suolan poistaminen merivedestä juomakelpoiseksi merkitsee useiden tieteellisten haasteiden voittamista, mukaan lukien suolanpoistoprosessissa käytettävän kalvon optimointia – ja näiden kalvojen uusi tutkimus lupaa tehdä koko toiminnasta halvempaa ja edullisempaa tulevaisuudessa.
Tutkijat ovat keksineet tavan tehdä kalvoista 30–40 prosenttia tehokkaampia veden suodattamiseen tarvittavan energian suhteen. Avain heidän lähestymistapaansa on kalvojen tiheys nanomittakaavan tasolla. Uudessa tutkimuksessa ryhmä osoittaa, että kalvon vakiotiheyden ylläpitäminen on tärkeämpää kuin itse kalvon paksuus. Tämä voi parantaa vedenkäsittelymenetelmää, joka tunnetaan nimellä käänteisosmoosi, jossa mineraalit vangitaan ja poistetaan kalvolla paineen alaisena.
Saadakseen selkeämmän kuvan näistä kalvoista Manish Kumar Texasin yliopistosta Austinista ja hänen kollegansa käyttivät multimodaalisen elektronimikroskopian menetelmä, joka yhdistää kemiallisen koostumuksen analyysin ja 3D-kartoituksen nanomittakaavan tasolla mallintaakseen, kuinka tehokkaasti vettä voidaan puhdistaa.
Tutkimukseen vaikutti havainto, että paksummat kalvot suoriutuivat usein paremmin suolanpoistossa, mikä on ristiriitaista, koska vesi voi tunkeutua enemmän materiaalia läpi. Simulaatiot osoittivat, että kalvon epäjohdonmukaisuuksilla ja "kuolleilla vyöhykkeillä" on tärkeämpi rooli kuin paksuus.
Tutkijoiden mukaan kalvojen tiheys jakautuu tasaisesti ja vettä voidaan puhdistaa enemmän pienemmällä energiankulutuksella, mikä säästää sekä suuryritysten että pienten kuluttajien rahaa sekä tarjoaa laajemman pääsyn teknologiaan. .
Makean veden tuotanto on elintärkeää paitsi kansanterveydelle myös käytettäväksi maataloudessa ja energiantuotannossa. Miljardeja gallonoita vettä käsitellään joka vuosi, joten 30-40 prosentin tehokkuuden lisäys voi olla valtava ero. On monia tapoja puhdistaa suolavettä muihin käyttötarkoituksiin, mutta kalvomenetelmä on jo yksi tehokkaimmista. Tällä hetkellä tutkijat etsivät tapoja parantaa ja räätälöidä sitä tiettyihin tarkoituksiin.
Lue myös:
- Japanilaiset fyysikot ovat ratkaisseet OLED-näyttöjen pääongelman
- OmniVision on tuonut markkinoille luokkansa parhaan 4 megapikselin kuvakennon valvontakameroihin
Uutisia suolanpoistosta ja kuvassa joitain selkeytyksiä.
Hyvää uutta vuotta.
sekä seuraava kalvon kaavio, kaikki tämä koskee vedenkäsittelylaitteita ja -laitteita.
Hyvää vappua myös sinulle :)