Forskere gør fremskridt inden for afsaltningsteknologi

Ingeniører ved University of Illinois har taget et skridt fremad i udviklingen af ​​en saltvandssaltningsproces, der potentielt er billigere end omvendt osmose og lån fra batteriteknologi. I deres undersøgelse, forskerne fokuserer på nye materialer, der kan gøre afsaltning af brakvand økonomisk ønskeligt og energieffektivt.

Behovet for praktisk afsaltningsteknologi stiger i forbindelse med globale klimaændringer. Kystområder, hvor havvandets stigning kunne trænge ind på og forurene grundvandsmagasiner, præsenterer kun et problemområde. Efterhånden som efterspørgslen efter faldende rene vandkilder stiger, behovet for afsaltning af brakvand med lavere saltindhold fra indre og industrielle kilder vil stige, sagde forskerne.

Illinois mekanik- og ingeniørprofessor Kyle Smith og hans medforfattere har offentliggjort en undersøgelse, der demonstrerer levedygtigheden af ​​denne batterylike teknologi i tidsskriftet Electrochimica Acta .

I en tidligere undersøgelse, Smith og hans medforfattere brugte teoretisk modellering til at vise, at teknologi, der bruges i natriumionbatterier, effektivt kan afsalt havvand. Deres teori siger, at ved hjælp af elektroder, der indeholder natrium- og chloridioner, salt trækkes ud og holdes i et kammer adskilt fra det rensede vand.

"I vores nye undersøgelse, vi konstruerede og eksperimenterede med en batterylignende enhed, der bruger elektroder fremstillet af et andet materiale. Dette materiale kan fjerne brakvand ikke kun natriumioner, men også kalium, kalk, magnesium og andre, "Smith sagde." Dette er vigtigt, fordi salt og brakvand ikke kun indeholder natriumchlorid. Det er ofte i en blanding med andre salte som kalium, calcium og manganchlorid. "

Det nye materiale er en kemisk analog til forbindelsen preussisk blå - det intense pigment, der bruges i blæk til tegninger. Det virker ved at tage og holde positivt ladede ioner som natrium i sin krystalstruktur, Smith sagde.

"Konkurrencen mellem diffusionshastigheden for den positivt ladede ion i krystalstrukturen og volumenet, hvor ionerne kan lagres, skaber en traplike -struktur, "Smith sagde." De går let ind, men kan ikke komme ud. "

Der er andre materialer, der kan sikre positive ioner, men den preussiske blå analog har en ekstra fordel - den er potentielt meget billig at købe.

"At få en teknologi som denne til at være økonomisk gennemførlig, det skal være billigt og ideelt set, har en vis merværdi, "Sagde Smith." Ved at vise, at vores enhed fungerer godt med vand med lavere saltindhold, døren til brug med indre brakvand og muligvis industrielt spildevand er åbnet. "

Smith og hans medforfattere viser, at mængden af ​​saltfjernelse er tilstrækkelig til at demonstrere deres koncept ved hjælp af brakvand. Imidlertid, yderligere forskning er nødvendig for at bestemme, hvordan fjernelse af salte fra havvand og spildevand med højere saltindhold vil påvirke denne energieffektivitet.