Далайн усыг үр ашигтай давсгүйжүүлэх талаар юу хэлэх вэ? Хямд үнээр их хэмжээний ус
Ундны цэвэр, аюулгүй усны хүртээмж нь харамсалтай нь дэлхийн олон оронд хангалтгүй хангагдсан хэрэгцээ юм. Мэдээжийн хэрэг хангалттай үр ашигтай, боломжийн хэмнэлттэй аргууд байгаа бол далайн усыг давсгүйжүүлэх нь дэлхийн олон бүс нутагт маш их тустай байх болно.
Өртөг үр ашигтай хөгжүүлэх шинэ найдвар далайн давсыг зайлуулж цэвэр ус авах арга Өнгөрсөн жил судлаачид төрлийн материалыг ашигласан судалгааны үр дүнг мэдээлэх үед гарч ирэв органометалл араг яс (MOF) далайн усыг шүүх . Австралийн Монаш их сургуулийн багийн боловсруулсан шинэ арга нь бусад аргуудаас хамаагүй бага эрчим хүч шаарддаг гэж судлаачид хэлжээ.
СЯ-ны органометалл араг яс нь том гадаргуутай өндөр сүвэрхэг материал юм. Том ажлын гадаргуу нь жижиг хэмжээтэй өнхрөх нь шүүлтүүрт маш сайн байдаг, өөрөөр хэлбэл. шингэн дэх тоосонцор ба тоосонцорыг барьж авах (1). СЯ-ны шинэ төрлийг нэрлэжээ PSP-MIL-53 далайн усанд давс, бохирдуулагчийг барихад ашигладаг. Усанд байрлуулснаар гадаргуу дээрх ион, хольцыг сонгон хадгалдаг. 30 минутын дотор СЯ усны нийт ууссан хатуу бодисыг (TDS) 2,233 ppm (ppm) -аас 500 ppm хүртэл бууруулж чадсан. Энэ нь Дэлхийн Эрүүл Мэндийн Байгууллагын ундны усны аюулгүй байдалд санал болгож буй 600 ppm босго хэмжээнээс илт доогуур байна.
1. Далайн усыг давсгүйжүүлэх явцад органик металлын мембраны үйл ажиллагааны дүрслэл.
Энэхүү техникийг ашигласнаар эрдэмтэд өдөрт нэг кг СЯ-ны материал тутамд 139,5 литр цэвэр ус гаргаж авах боломжтой болсон. СЯ-ны сүлжээг бөөмсөөр "дүүргэсний дараа" дахин ашиглахын тулд хурдан бөгөөд амархан цэвэрлэж болно. Үүнийг хийхийн тулд нарны гэрэлд байрлуулсан бөгөөд энэ нь ердөө дөрвөн минутын дотор баригдсан давсыг гадагшлуулдаг.
“Дулаан ууршуулах давсгүйжүүлэх процесс нь эрчим хүч их шаарддаг бол бусад технологиуд, тухайлбал урвуу осмос (2), тэдгээр нь мембран цэвэрлэх, хлоргүйжүүлэхэд эрчим хүч, химийн бодисын өндөр зарцуулалт зэрэг олон дутагдалтай байдаг” гэж Монаш дахь судалгааны багийн ахлагч Хуантин Ванг тайлбарлав. “Нарны гэрэл бол дэлхий дээрх хамгийн элбэг бөгөөд сэргээгдэх эрчим хүчний эх үүсвэр юм. Манай шинэ шингээгчд суурилсан давсгүйжүүлэх процесс болон нарны гэрлийг нөхөн сэргээхэд ашиглах нь эрчим хүч хэмнэж, байгаль орчинд ээлтэй давсгүйжүүлэх шийдэл болж байна.”
2. Саудын Араб дахь далайн усыг давсгүйжүүлэх осмос систем.
Графенээс эхлээд ухаалаг хими хүртэл
Сүүлийн жилүүдэд олон шинэ санаа гарч ирсэн эрчим хүчний хэмнэлттэй далайн усыг давсгүйжүүлэх. "Залуу техникч" нь эдгээр техникүүдийн хөгжлийг сайтар хянаж байдаг.
Бид Остин Их Сургуулийн Америкчууд, Марбургийн Их Сургуулийн Германчуудын санааны талаар бичсэн. жижиг чип ашиглах бага хүчдэлтэй (0,3 вольт) цахилгаан гүйдэл урсах материалаас. Төхөөрөмжийн суваг дотор урсаж буй давстай усанд хлорын ионууд хэсэгчлэн саармагжиж, үүсдэг. цахилгаан оронхимийн эсүүд шиг. Үр нөлөө нь давс нь нэг чиглэлд, цэвэр ус нөгөө чиглэлд урсдаг. Тусгаарлах тохиолдол гардаг цэвэр ус.
Рахул Найри тэргүүтэй Манчестерийн их сургуулийн Британийн эрдэмтэд 2017 онд далайн уснаас давсыг үр дүнтэй зайлуулах зорилгоор графен дээр суурилсан шигшүүр бүтээжээ.
Nature Nanotechnology сэтгүүлд нийтлэгдсэн судалгаанд эрдэмтэд үүнийг давсгүйжүүлэх мембран бүтээхэд ашиглаж болно гэж үзсэн байна. графены исэл, олоход хэцүү, үнэтэй цэвэр графений оронд. Нэг давхаргат графеныг нэвчих чадвартай болгохын тулд жижиг нүхэнд өрөмдөх шаардлагатай. Хэрэв нүхний хэмжээ 1 нм-ээс их байвал давс нь нүхээр чөлөөтэй дамжих тул өрөмдөх нүхнүүд нь бага байх ёстой. Үүний зэрэгцээ графены оксидын мембран нь усанд дүрэх үед зузаан, сүвэрхэг чанарыг нэмэгдүүлдэг болохыг судалгаагаар тогтоожээ. Эмчийн баг. Наири мембраныг эпокси давирхайн нэмэлт давхаргаар графены ислээр бүрэх нь саадны үр нөлөөг нэмэгдүүлснийг харуулсан. Усны молекулууд мембранаар дамжин өнгөрч болох боловч натрийн хлорид нэвтэрч чадахгүй.
Саудын Арабын хэсэг судлаачид цахилгаан станцыг усны "хэрэглэгч"-ээс "цэвэр ус үйлдвэрлэгч" болгон үр дүнтэйгээр хувиргана гэж үзэж буй төхөөрөмж бүтээжээ. Эрдэмтэд хэдэн жилийн өмнө Nature сэтгүүлд энэ тухай өгүүлсэн нийтлэл хэвлүүлжээ. нарны шинэ технологиусыг давсгүйжүүлж, нэгэн зэрэг үйлдвэрлэх боломжтой цахилгаан.
Баригдсан загварт эрдэмтэд ар талд нь ус үйлдвэрлэгч суурилуулжээ. нарны зай. Нарны гэрэлд эс нь цахилгаан үүсгэж, дулаан ялгаруулдаг. Уг төхөөрөмж нь энэ дулааныг агаар мандалд алдахын оронд дулааныг давсгүйжүүлэх үйл явцад эрчим хүчний эх үүсвэр болгон ашигладаг үйлдвэрт чиглүүлдэг.
Эрдэмтэд нэрэх төхөөрөмждөө давстай ус, хар тугалга, зэс, магни зэрэг хүнд металлын хольц агуулсан усыг нэвтрүүлсэн. Уг төхөөрөмж нь усыг уур болгон хувиргаж, дараа нь давс, хог хаягдлыг шүүдэг хуванцар мембранаар дамждаг. Энэхүү үйл явцын үр дүн нь Дэлхийн эрүүл мэндийн байгууллагын аюулгүй байдлын стандартад нийцсэн ундны цэвэр ус юм. Эрдэмтэд нэг метр орчим өргөнтэй энэ загвар нь цагт 1,7 литр цэвэр ус гаргаж авах боломжтой гэж мэдэгджээ. Ийм төхөөрөмжийг байрлуулах хамгийн тохиромжтой газар нь хуурай эсвэл хагас хуурай уур амьсгалтай, усны эх үүсвэрийн ойролцоо байдаг.
Техас мужийн Остин мужийн их сургуулийн материал судлаач Гуйхуа Ю болон түүний багийнхан 2019 онд гэрлэх санал тавьсан. далайн усны гидрогелийг үр дүнтэй шүүх, полимер хольцсүвэрхэг, ус шингээх бүтцийг бий болгодог. Ю болон түүний хамтрагчид хоёр полимерээс гель хөвөн бүтээжээ: нэг нь поливинил спирт (PVA) гэж нэрлэгддэг ус холбогч полимер, нөгөө нь полипирол (PPy) хэмээх хөнгөн шингээгч юм. Тэд усыг хүчтэй татдаг хитозан хэмээх гурав дахь полимерийг хольсон. Эрдэмтэд "Science Advances" сэтгүүлд эсийн гадаргуугийн нэг хавтгай дөрвөлжин метр тутамд 3,6 литр цэвэр ус гаргаж авсан нь урьд өмнө бүртгэгдсэн хамгийн өндөр үзүүлэлт бөгөөд арилжааны хувилбарт үйлдвэрлэгдсэнээс XNUMX дахин илүү цэвэр ус үйлдвэрлэсэн гэж мэдэгджээ.
Эрдэмтдийн урам зоригийг үл харгалзан шинэ материал ашиглан давсгүйжүүлэх шинэ хэт үр ашигтай, хэмнэлттэй аргууд нь арилжааны хэрэглээг илүү өргөн хүрээнд ашиглах болно гэж сонсогдоогүй байна. Ийм зүйл болтол болгоомжтой байгаарай.
