Plasma-baseret system giver radikal ny vej til vandrensning

Mange af nutidens metoder til rensning af vand er afhængige af filtre og kemikalier, der kræver regelmæssig påfyldning eller vedligeholdelse. Millioner af mennesker, imidlertid, bor i områder med begrænset adgang til sådanne materialer, at føre forskningsmiljøet til at undersøge nye muligheder for rensning af vand ved brug af plasmaer. Mange plasma-baserede metoder er dyre, men en ny klasse af plasma -enheder kan ændre det.

Forskere ved University of Alabama i Huntsville har undersøgt en ny type plasmagenerator til vandrensning. Den nye generator pulserer spændingssignaler for at ionisere gas ved atmosfærisk tryk og producere mange nyttige biprodukter, herunder hydroxylradikaler, som forårsager en kaskade af reaktioner, der fører til renere vandprøver.

"Vi finder måder at fremskynde rensningsprocessen på, "sagde Ryan Gott, en doktorand i luftfartsteknik ved UAH, der præsenterer forskningen i næste uge på American Physical Society 71st Annual Gaseous Electronics Conference og det 60. årlige møde i APS Division of Plasma Physics, som finder sted 5-9. november i Oregon Convention Center i Portland.

"I teorien, hvis denne teknologi kan udvikles i den virkelige verden, praktisk system, det ville være i stand til at rense vand til lavere omkostninger, end de nuværende metoder kan, "Gott sagde.

Mens udtrykket "plasma" fremkalder billeder af superhot solstråler, der rejser gennem rummet, de fleste plasma-baserede vandrensningsmetoder fungerer gennem plasmas evne til at generere reaktive frie radikaler, gør mange forbindelser i vandet inaktive. Plasmaet og de deraf følgende kemiske reaktioner frigiver energi og kemiske arter, der kan dræbe selv hårde mikrocystinbakterier, en synder i algeblomster, der lurer i vores vandforsyning.

"Impulserne er så hurtige, at det ikke ændrer temperaturen på vandet, "Gott sagde." Du kan røre vores plasmastråle med din hånd. "

I modsætning til mere almindelige, ozonproducerende plasmarensere den nye enhed er afhængig af produktionen af ​​hydroxylradikaler. Denne metode vil forhåbentlig omgå nogle af de forhindringer, der har hæmmet ozonbaserede kolleger, nemlig højt strømforbrug og udfordringer med at holde overdreven varme i skak.

Ved hjælp af optisk emissionsspektroskopi, UAH -forskerne har været i stand til at sammenligne, hvordan forskellige faktorer spiller en rolle i produktionen af ​​flere hydroxylradikaler fra deres plasmaenhed. Stigende spænding, for eksempel, synes at have den største effekt på output, efterfulgt af forøgelse af pulsenes frekvens.

Lige nu, enheden er begrænset til 10 kilovolt, men forskerne håber at se, hvad højere spænding kan betyde nede ad vejen.

Gott sagde, at efter gruppen fortsat bedre forstår mekanismerne bag plasmaets interaktion med vand, han håber at skalere teknologien til anvendelsesområder.

”Slutmålet er at udvikle noget, der kan masseproduceres og distribueres til steder, der har mest brug for det, " han sagde.