Το σύστημα καθαρισμού που προορίζεται για λύματα, ποτάμια και θάλασσες, δίνει λύση στο πρόβλημα της λειψυδρίας.
Νέο σύστημα καθαρισμού που προσομοιάζει ηλεκτρισμένη εκδοχή αιμοκάθαρσης, αναπτύχθηκε από ερευνητές στο Beckman Institute for Advanced Science and Technology, ώστε να εξάγει πόσιμο νερό από λύματα, αντιμετωπίζοντας έτσι το πρόβλημα της λειψυδρίας σε πολλά μέρη του κόσμου.
Η μελέτη βασίζεται σε μέθοδο που εξοικονομεί ενέργεια κατά 90% και δημοσιεύθηκε στο ACS Energy Letters.
Το κοσκίνισμα του νερού, γνωστό ως αφαλάτωση είναι μια δαπανηρή και ενεργοβόρα διαδικασία, η οποία γίνεται ακόμη πιο περίπλοκη από τις ακαθαρσίες και την οργανική ύλη, η απομάκρυνση των οποίων απαιτεί πολλή ενέργεια και κόστος.
“Χρειαζόμαστε έναν τρόπο καθαρισμού του πόσιμου νερού που να είναι χαμηλής ενέργειας, φθηνός και χρήσιμος για τις κοινότητες που το χρειάζονται περισσότερο. Βλέπω τη λύση μας ως μια πλατφόρμα για την αντιμετώπιση τόσο της ενεργειακής κρίσης όσο και της λειψυδρίας”, δήλωσε ο Xiao Su, ερευνητής Beckman και επίκουρος καθηγητής χημικής και βιομοριακής μηχανικής στο Πανεπιστήμιο του Illinois Urbana-Champaign.
Η αφαλάτωση του νερού συνήθως απαιτεί διήθηση ή εξάτμιση για να διαχωριστούν ανεπιθύμητα στοιχεία όπως το νάτριο, το χλωρίδιο, η οργανική ύλη και οι διάφοροι ατομικοί λαθρεπιβάτες. Η θερμότητα, για παράδειγμα, επιτυγχάνει αυτή τη διαδικασία. Ένα απλό πείραμα στην κουζίνα του σπιτιού σας δείχνει ότι το βραστό αλατισμένο νερό προκαλεί την εξάτμιση του υγρού και το αλάτι να παραμείνει ως στερεή, αλμυρή κρούστα.
Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν την ηλεκτροδιάλυση η οποία λειτουργεί σαν την αιμοκάθαρση κατά την οποία το νεφρό ξεπλένει το αίμα από τις τοξίνες. Αυτή η διαδικασία αφαιρεί τα άλατα και την οργανική ύλη από τα λύματα για να παράγει καθαρό και πόσιμο νερό.
Επειδή όμως αυτή η διαδικασία έχει υψηλό κόστος, ο Su και οι συνεργάτες του προσπάθησαν να καθαρίσουν το νερό, τροποποιώντας την παραδοσιακή προσέγγιση ως εξής. Βελτίωσαν τη διαδικασία διαχωρισμού των αλάτων με ένα χημικό φαινόμενο που ονομάζεται αντίδραση οξειδοαναγωγής.
Η διαδικασία αυτή αλλάζει το φορτίο ολόκληρου του μορίου του νερού με μια γρήγορη κίνηση, επιτυγχάνοντας τον ίδιο βαθμό αφαλάτωσης χρησιμοποιώντας 90% λιγότερη ενέργεια. Επίσης, για να εξοικονομήσουν χρήματα από τη μέθοδο, οι ερευνητές αντάλλαξαν συμβατικές μεμβράνες ανταλλαγής ιόντων με μεμβράνη νανοδιήθησης, μια πιο στιβαρή και λιγότερο δαπανηρή επιλογή.
Τα πειράματα έδειξαν πως η μέθοδος καθαρίζει με επιτυχία τα λύματα, έτσι τα μελλονικα σχέδια των ερευνητών είναι να τη χρησιμοποιήσουν για νερό από ποτάμια και θάλασσες.
“Η λειψυδρία είναι ένα παγκόσμιο πρόβλημα και δεν πρόκειται να αλλάξει σε μια μέρα. Αλλά κάνουμε ένα βήμα προς μια λύση που είναι εφικτή και ικανή να κλιμακωθεί. Η επιστήμη είναι εκεί, επομένως το επόμενο βήμα είναι να ανοίξει ο δρόμος για την ανάπτυξη αυτών των συσκευών για την επεξεργασία του νερού στον πραγματικό κόσμο. Πιστεύω ότι είναι η κατάλληλη στιγμή για αυτό και είμαι ενθουσιασμένος που το βλέπω να συμβαίνει”, είπε ο Su.
Διαβάστε την πλήρη έρευνα εδώ
