Diminuendo il costo di acqua pura

Ogni anno, paesi in tutto il mondo soffrono di scarsità d'acqua. I numeri sono sorprendenti. Oltre 1 miliardo di persone vivono senza accesso affidabile all'acqua potabile. Nel frattempo, il numero di persone che vivono in acqua sottolineato conti aree per il 41% della popolazione mondiale (2,3 miliardi di persone) e questi numeri si pensano solo ad aumentare. Entro il 2025, si stima che circa 3,5 miliardi di persone vivranno in zone dove l'acqua potabile è un bene prezioso. Senza dubbio, la mancanza di acqua crescente è un problema che continuerà ad aumentare in via prioritaria nei prossimi anni. Al centro di tentativi di affrontare il problema sarà la comunità scientifica
I principali processi di depurazione delle acque /desalinizzazione attualmente in uso rientrano in due categorie:. Desalinizzazione termica e osmosi inversa. Dei due, osmosi inversa è più efficiente ed economico. Tuttavia, il processo non è priva di pieghe. La membrana utilizzata per filtrare le impurità è suscettibile di microbi in acqua impura. Come risultato, un lavaggio di cloro è necessario per combattere il biofilm che si accumulano sulla superficie della membrana. Purtroppo, le membrane attuali sono notevolmente indeboliti dall'esposizione al cloro.
Recentemente, il dottor Benny Freeman, un professore di ingegneria chimica presso l'Università del Texas a Austin, e suoi colleghi hanno sviluppato una membrana di cloro-tolerant che promette di semplificare la dissalazione dell'acqua processo, aumentare l'accesso all'acqua pura ed eventualmente riduzione dei gas serra.
Scientist LiveScientist live ha parlato con il Dr. Freeman sulla nuova membrana chimica e il suo potenziale di riduzione dei gas a effetto serra.

Puoi descrivere le attuali mezzi di osmosi inversa depurazione delle acque?
Le membrane attuali sono poliammidi aromatiche che si depositano su di un supporto poroso che fornisce polisulfone struttura meccanica alla membrana. La dissalazione è fatto dallo strato di poliammide aromatica per di più. In cifre tonde, è spesso circa 100 nanometri.
Quanto è efficiente il processo?
Il modo più semplice per giudicare il 'efficienza del processo è quello di confrontare con la sua alternativa. La membrana ammonta a circa metà del costo di altre tecnologie per desalinizzare l'acqua. Il modo alternativo è attraverso tecniche di evaporazione, fondamentalmente dove si bollire l'acqua e l'acqua evapora, ma il sale non.
Essenzialmente una distillazione.
Esatto. Il processo richiede generalmente circa due volte l'energia come fanno le membrane per dissalare la stessa quantità di acqua. Quindi, tale misura, le membrane sono il modo più efficace per farlo. Come il prezzo di energia aumenta, che rende le tecniche di efficienza energetica più attraente
SciLive Audio Alert:. Ascoltate clip audio, alla fine di questo articolo per ascoltare il dottor Freeman discutere di come la membrana di nuova concezione influisce sul processo di dissalazione Quali sono le membrane attuali fatti?
Sono fatti di poliammidi aromatiche.
si può spiegare la formazione di biofilm sulle membrane?
In sostanza, se si prende l'acqua grezza dalla terra o di mare, ha i microrganismi che sarà essenzialmente colonizzare la superficie. Membrane forniscono una buona zona su cui biofilm amano crescere. Questo è un processo naturale, perché ci sono microorganismi in acqua.
Quali pericoli fanno biofilm pongono?
Il pericolo che essi rappresentano è che essi coprono la superficie delle membrane, con conseguente perdita di flusso e, in alcuni casi , una diminuzione della capacità delle membrane di respingere sale. Entrambi questi fattori contribuiscono alla vita membrana significativamente inferiore di quanto si possa ottenere biofouling assente.
Come è la composizione chimica della membrana laboratorio sviluppato diversa da altre membrane attualmente utilizzati nel processo di purificazione?
Abbiamo sostanzialmente rimosso i legami ammidici, che sono l'anello debole in membrane convenzionali - cioè i legami ammidici sono molto sensibili per collegare con il cloro. Li abbiamo sostituiti con legami, come gruppi solfone, che sono molto più tollerante all'esposizione al cloro acquosa. Che differenzia la struttura chimica di una membrana da materiali della generazione corrente. Questo è il motivo per cui sono resistenti.
Che modo la nuova membrana contribuire alla riduzione delle emissioni di anidride carbonica thewaterwater processo di purificazione '?
In sostanza, se non si dispone di uno dei problemi bio-incrostazione perché è possibile utilizzare una quantità adeguata di cloro, questo rende il lavoro membrane a flusso elevato e quindi meno assorbimento di energia è necessaria per produrre una data quantità di acqua purificata. Inoltre, se è possibile utilizzare membrane piuttosto che tecniche di evaporazione, le membrane richiedono circa la metà dell'energia. Quindi, se è possibile utilizzare membrane per desalinizzare l'acqua, si ha una riduzione inerente il consumo di energia necessaria per produrre acqua purificata. Che porta a ricoveri di carbonio ridotte.
Qual è il prossimo per la ricerca del vostro laboratorio?
Ci sono due direzioni lungo le quali stiamo lavorando proprio ora. Uno è quello di lavorare con i partner industriali di scalare e distribuire questa piattaforma di membrana. Il secondo è quello di ottimizzare ulteriormente la chimica nel nostro laboratorio - rifiuto di sale superiore e per attaccare altri ioni accanto solo sale quali boro e arsenico che sono anche preoccupazioni nella depurazione delle acque
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