תהליך סינון מים חדש משתמש ב -1,000 פעמים פחות אנרגיה

קיימות - אדם, טבע וסביבה: לנחל זיכרון משלו (יוני 2019).

Anonim

תהליך חדש לסינון מים באמצעות דו תחמוצת הפחמן צורכת פי אלף פחות אנרגיה מאשר בשיטות קונבנציונליות, כך עולה ממחקר מדעי שפורסם לאחרונה.

המחקר נערך על ידי ד"ר אורסט שרדט מאוניברסיטת לימריק, אירלנד יחד עם ד"ר סנגוו שין (כיום באוניברסיטת הוואי, מנואה), בעוד שהם היו חוקרים דוקטורט באוניברסיטת פרינסטון (ארצות הברית) בשנה שעברה.

עם הביקוש העולמי מים נקיים גדל, יש צורך להמשיך לשפר את הביצועים של תהליכי טיפול במים. ד"ר Shardt מצפה שיטה חדשה זו אשר משתמשת CO2 יכול להיות מיושם במגוון תעשיות כגון כרייה, מזון ייצור המשקאות, ייצור התרופות וטיפול במים.

המחקר, שפורסם בכתב העת המדעי " נטע קומיוניקיישנס", מצביע על כך שניתן להרחיב את התהליך החדש בקלות, "דבר המצביע על כך שהטכניקה יכולה להיות מועילה במיוחד בעולמות המתפתחים והמפותחים". השיטה החדשה יכולה לשמש גם כדי להסיר חיידקים ווירוסים ללא כלור או טיפול אולטרה סגול.

"אנחנו נמצאים בשלבים המוקדמים של פיתוח תפיסה זו, ובסופו של דבר, שיטה חדשה זו יכולה לשמש לניקוי מים לצריכה אנושית או לטיפול בשפכים ממפעלי תעשייה", אמר ד"ר שרדט.

נכון לעכשיו, טכנולוגיות סינון מים כגון microfiltration או ultrafiltration להשתמש בממברנות נקבובי כדי להסיר חלקיקים מושעה ו solutes. תהליכים אלה מלכדים ומסירים חלקיקים תלויים, כגון סחף דק, על ידי אילוץ ההשעיה באמצעות חומר נקבובי עם פערים קטנים מהחלקיקים. יש לבזבז אנרגיה כדי להתגבר על החיכוך של דחיפת המים דרך הקטעים הקטנים האלה. לתהליכי סינון מסוג זה יש חסרונות כגון עלויות שאיבה גבוהות והצורך בחלופה תקופתיים של הממברנות עקב צואה. המחקר על ידי ד"ר Shardt ו שין מדגים שיטה חלופית ממברנה להפרדת חלקיקים מושעה שעובד על ידי חשיפת ההשעיה colloidal ל- CO2.

"התקן ההפגנה עשוי פולימר סיליקון סטנדרטי, חומר המשמש בדרך כלל במחקר microfluidics דומה למה משמשים בחומרי איטום ביתיים.עדיין לא ניתחנו את ההון עלויות התפעול של תהליך scaled-up מבוסס על המכשיר שלנו, אנרגיית השאיבה הנמוכה שהוא דורש, רק 0.1% משיטות סינון קונבנציונליות, עולה כי התהליך ראוי למחקר נוסף ", אמר ד"ר Shardt.

"מה שאנחנו צריכים לעשות עכשיו הוא ללמוד את ההשפעות של תרכובות שונות, כגון מלחים וחומר אורגני מומס, כי הם נוכחים במים טבעיים ותעשייתיים כדי להבין מה תהיה השפעה על התהליך.זה יכול להשפיע על האופן שבו אנו לייעל את ההפעלה תנאים, עיצוב ערוץ הזרימה והגדלת התהליך ", המשיך.

מאז הצטרפותו של מכון ברנאל ל -86 מיליון יורו באוניברסיטה של ​​לימריק בספטמבר האחרון, ממשיך ד"ר שרדט את מחקרו על מודלים מתמטיים וסימולציה של תהליך טיהור המים והתופעות הפיזיות שעליהן הוא מבוסס.

"כגעת חדשה לאירלנד, אני מחפש כעת סטודנטים לתואר שלישי במוטיבציה לעבוד איתי בתחום זה, אני משוכנע שתלמידים יצירתיים ימצאו דרכים חדשות לשיפור התהליך ויישומו בדרכים בלתי צפויות", סיכם ד"ר שרדט.

menu
menu