Avtagende The Cost Of Pure Water

Hvert år, land rundt om i verden lider av vannmangel. Tallene er oppsiktsvekkende. Over 1 milliard mennesker lever uten pålitelig tilgang til drikkevann. I mellomtiden har antallet mennesker som lever i vann stresset områder står for 41% av verdens befolkning (2,3 milliarder mennesker), og disse tallene er bare forventet å stige. I 2025 er det anslått at nesten 3,5 milliarder mennesker vil leve i områder der drikkevann er på en premie. Uten tvil, er den økende vannmangel er et problem som vil fortsette å stige i prioritet i årene som kommer. Sentralt i arbeidet ved å ta opp problemet vil være det vitenskapelige samfunn
Hoved vannrensing /avsaltings prosesser som er i bruk faller inn under to kategorier:. Termisk avsalting og omvendt osmose. Av de to, omvendt osmose er mer effektive og kostnadseffektive. Imidlertid er fremgangsmåten ikke uten knekk. Membranen benyttet for å filtrere forurensninger er utsatt for mikrober i det urene vannet. Som et resultat, er et klorvaske nødvendig for å bekjempe biofilmen som samler seg på membranoverflaten. Dessverre er dagens membraner betydelig svekket av eksponering for klor.
Nylig Dr. Benny Freeman, en kjemiteknikk professor ved The University of Texas i Austin, og hans kolleger utviklet et klor tolerant membran som lover å forenkle vann avsaltings prosessen, øke tilgangen til rent vann og muligens redusere klimagasser.
Scientist LiveScientist Levende snakket med Dr. Freeman om den nye kjemiske membran og dens potensial for å redusere utslipp av klimagasser.

Kan du beskrive den nåværende hjelp av omvendt osmose vannrensing?
Den nåværende Membranene er aromatiske polyamider som er avsatt på toppen av en porøs polysulfon støtte som gir mekanisk struktur til membranen. Avsalting utføres av aromatiske polyamid-lag på toppen av det. I runde tall, er det ca 100 nanometer tykk.
Hvor effektiv er prosessen?
Enkleste måten å bedømme prosessens effektivitet er å sammenligne det med sitt alternativ. Membranen utgjør omtrent halvparten av prisen av andre teknologier for avsalting av vann. Alternativet måten er gjennom fordampningsteknikker, i utgangspunktet hvor du koke vannet, og vannet fordamper, men saltet ikke.
Hovedsak en destillasjon.
Det er riktig. Prosessen krever vanligvis omtrent to ganger den energien som membraner gjør for å avsalte det samme mengde vann. Så ved at tiltaket, membraner er den mest effektive måten å gjøre dette. Ettersom prisen på energi øker, gjør at energieffektive teknikker mer attraktiv
SciLive Audio Alert:. Lytt til lydklipp på slutten av artikkelen for å høre Dr. Freeman diskutere hvordan den nyutviklede membran påvirker avsaltingsprosessen Hva er dagens membraner laget av?
De er laget av aromatiske polyamider.
Kan du forklare dannelsen av biofilm på membraner?
Hovedsak hvis du tar rå vann opp av bakken eller havet, har det mikroorganismer det vil i utgangspunktet koloniserer overflaten. Membraner gir et godt område som biofilm å vokse på. Dette er en naturlig prosess, fordi det finnes mikroorganismer i vann.
Hvilke farer gjøre biofilmer utgjøre?
Fare for at de utgjør, er at de belegge overflaten av membranene, noe som resulterer i et tap av flussmiddel og i noen tilfeller en reduksjon i evnen til membranene å avvise salt. Begge disse faktorer bidrar til betydelig lavere membranen levetid enn man kunne oppnå fraværende biologisk forurensning.
Slik er den kjemiske sammensetningen av membranen laboratoriet utviklet forskjellig fra andre membraner som for tiden blir brukt i renseprosessen?
Vi har i utgangspunktet fjernet de amidbindinger, som er det svake leddet i konvensjonelle membraner - det vil si de amidbindinger er svært følsomme for feste av klor. Vi har erstattet dem med bindinger, slik som sulfon-grupper, som er mye mer tolerant overfor eksponering for vandig klor. Som skiller den kjemiske strukturen av membranen fra vår nåværende generasjon materialer. Dette er grunnen til at de er resistente.
Hvordan bidrar den nye membranen til reduksjon av thewaterwater renselsesprosess "carbon footprint?
Utgangspunktet, hvis du ikke har noen av bio-begroingsproblemer fordi du kan bruke tilstrekkelige mengder av klor, gjør denne membranen arbeidet ved høyere fluks og derfor mindre energi-inngang er nødvendig for å generere en gitt mengde renset vann. Også, hvis du kan bruke membraner fremfor fordampningsteknikker, membraner krever omtrent halvparten av energien. Så hvis du kan bruke membraner for å avsalte vannet, har du en iboende reduksjon i energiforbruket som kreves for å produsere renset vann. Det fører til redusert karbon innleggelser.
Hva er neste for din lab forskning?
Det er to retninger langs som vi arbeider akkurat nå. Det ene er å arbeide med industrielle partnere for å skalere opp og distribuere denne plattformen av membran. Den andre er å ytterligere optimalisere kjemien i vårt laboratorium - høyere salt avvisning og til å angripe andre ioner ved siden av bare salt så som bor og arsen som også gjelder i rensing av vann
.