據(jù)《西班牙人報》網(wǎng)站7月11日報道,一種保證永遠(yuǎn)有飲用水的新發(fā)明可使淡化海水的能耗減少90%。
報道稱,海水淡化的成本接近每立方米1.50歐元,這主要是由于從事相關(guān)業(yè)務(wù)的工廠能耗很高。然而,科學(xué)家正在尋找新的系統(tǒng)和技術(shù),以使該過程更便宜、更高效。
其中就包括來自美國伊利諾伊大學(xué)貝克曼先進(jìn)科學(xué)技術(shù)研究所的一組研究人員。在發(fā)表于專業(yè)期刊《美國化學(xué)學(xué)會·能源通訊》的一項研究中,這些科學(xué)家證明了一套使用電滲析從水中分離鹽和其他非必要微粒的系統(tǒng)的科學(xué)和經(jīng)濟(jì)可行性。到目前為止,他們已經(jīng)成功地將其應(yīng)用于廢水處理,他們還在努力將該方法應(yīng)用于海水處理,這將節(jié)省資金并減少90%的能源消耗。
科學(xué)家們選擇了電滲析來生產(chǎn)清潔的飲用水,同時大幅降低能耗。
通常,電滲析使用離子交換膜以完成該過程。這種膜是海水淡化中最不經(jīng)濟(jì)的組件之一,因?yàn)樗鼈冃枰掷m(xù)的維護(hù)和更換。
為了避免高能源成本,也避開離子交換膜,研究團(tuán)隊利用一種叫做“氧化還原反應(yīng)”的化學(xué)現(xiàn)象,在廢水中添加一種特殊的聚合物材料,然后進(jìn)行過濾和凈化。
因此,他們做到了一次性改變所有水分子的電荷,“在能耗比傳統(tǒng)水分離方法少90%的情況下,實(shí)現(xiàn)了相同程度的鹽分離”。除了節(jié)能之外,經(jīng)濟(jì)上的節(jié)約還在于,使用更耐用、更便宜的納濾膜替代傳統(tǒng)的離子交換膜。
為了驗(yàn)證他們的方法在實(shí)驗(yàn)室外是否有效,研究人員在地區(qū)水處理廠進(jìn)行了不同的測試。他們成功地證明這一過程可以凈化廢水。因此他們開始努力實(shí)現(xiàn)下一個目標(biāo):利用地下水和河流等咸水和微咸水源進(jìn)行現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)。如果他們能夠成功,最后一步將是用海洋咸水進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
研究人員已開發(fā)出一種非常小的裝置,能夠凈化幾升的水樣。他們的目標(biāo)是擴(kuò)展該技術(shù)以能夠處理大量的水。