研究人员已经开发了一种系统,该系统使用电击波从咸或受污染的水中提取盐和其他杂质,并说可以将其缩放用于脱盐或净水厂,或用于清洁压裂产生的大量脏水。
该技术被称为“电击电透析”,将电动冲击波应用于恒定的流水流。电流与带电的盐颗粒相互作用,导致将咸水流推到一边,并与淡水流分离,然后将其漏水到单独的管道中。
廉价,高效的淡化过程将咸,咸味或污染的水转化为新鲜的清洁水,将以我们只能梦想的方式改变世界,但到目前为止,没有人能够完善它。
最受欢迎的技术之一是反渗透,将水分子与较大颗粒分开 - 例如盐和杂质 - 但所使用的过滤器很容易堵塞,从而限制了系统的容量。并从水中煮沸杂质,使其可饮用的声音变得简单,但是它需要如此多的能量,科学家尚未弄清楚如何使其具有成本效益。
因此,麻省理工学院的工程师决定采用一种全新的方法,并研究了混合水和电时会发生什么。咸水或污染的水是通过一种廉价而多孔的材料喂养的,称为炸煎饼,由微小的玻璃颗粒,柔性膜和电极制成。在流动时,将电流施加到水上,并与水的盐含量相互作用。
David L. Chandler解释了接下来会发生什么在麻省理工学院新闻:
“当电流流过系统时,盐水分裂成盐浓度耗尽或富集的区域。当该电流增加到一定点时,它会在这两个区域之间产生冲击波,从而急剧划分溪流并允许新鲜和咸的区域通过流动中心的简单物理障碍物分离。”
该系统基于与其他海水淡化或净水技术相同的概念,但具有一个基本差异。在基于反渗透的系统中,脏或咸水通过特殊的膜,这些膜捕获盐颗粒和其他杂质。在麻省理工学院系统中,膜也被用作污染物的屏障,但没有流过膜,而是流过它们。
该团队称这种“无膜分离”消除了反渗透的巨大问题 - 当过滤材料的积累变得如此之多时,它会阻止系统并导致危险的水压堆积。
“这个过程看起来相似,但根本不同,”一支团队说,工程师马丁·巴桑特(Martin Bazant)。 “盐不必推动东西,[带电的盐颗粒]“只需移动到一侧。”
在期刊中描述新系统环境科学技术来信该团队表示,他们的系统可以与不断受污染的水流一起工作,尽管他们到目前为止仅测试了其在实验室的熟练程度,但他们认为它可以很容易地扩展到商业企业,因为它需要的基础设施很少。这也可能意味着该系统可以应用于远程区域的便携式系统。
“一种可能的应用是清洁液压压裂或压裂产生的大量废水,”钱德在麻省理工学院新闻上说。“这种受污染的水往往是咸的,有时会带有微量的有毒离子,因此找到一种实用且廉价的清洁方式将是非常需要的。”
应用于水的电场相对较高,这意味着该过程不仅可以过滤污垢和盐,而且还可以过滤掉有害细菌。这表明该系统可用于对受污染的水进行消毒以饮用。
但这并不是目前正在开发的唯一有希望的新海水淡化技术。埃及的研究人员一直在开发系统基于泛滥的过程,可以用像红海一样多的盐来淡化水。同时,伊利诺伊大学的工程师本月初宣布他们开发了一种材料,可以使大量的水通过极其微小的“纳米孔”,同时阻止盐和其他污染物。