Вода Видалення солі Новини науки для студентів
Дослідники розробляють простий спосіб видалення солі та деяких інших розчинених речовин із забрудненої води
8 грудня 2015 року о 12:00 вечора
Населення світу постійно зростає. І чим більше людей, тим більша потреба в чистій питній воді. Зараз дослідники придумали новий спосіб видалення багатьох забруднюючих речовин з води, включаючи сіль: вони її закривають.
Світовий океан вміщує близько 97 відсотків води Землі. Вміст солі робить його непридатним для пиття. В іншій воді, яка відкачується з-під землі, в ній часто розчинені мінерали. Тож ця вода теж може бути непридатною для пиття (або, принаймні, не смачною). Вчені розробили багато методів видалення домішок з води. Але ці методи часто забирають багато енергії. І це робить їх дорогими.
Вихователі та батьки, підпишіться на шпаргалку
Щотижневі оновлення, які допоможуть вам використовувати Наукові новини для студентів у навчальному середовищі
Але Мартін Базант та його товариші по команді придумали новий метод, який може знизити вартість. Базант працює в Массачусетському технологічному інституті в Кембриджі. І як інженер-хімік, він використовує хімію для вирішення проблем, пов’язаних з виробництвом їжі, палива та інших продуктів. Багато методів, які зараз використовують для відокремлення прісної води від солоної, використовують якийсь бар'єр, наприклад, фільтр. Ці бар'єри часто призначені для пропускання води, але блокують більші атоми, такі як натрій та хлор. (Ці два елементи складають столові та морські солі.)
Натомість група Базанта створила систему, яка не використовує фізичних бар'єрів. Це використовує той факт, що частинки натрію та хлору мають електричний заряд. Заряджені частинки називаються іонами. І нова система використовує електроенергію для керування розчиненими у воді іонами в певному напрямку. Це відокремлює їх від потоку прісної (несолоної) води. Команда Базанта опублікувала свої результати 3 листопада в наукових та технологічних листах про навколишнє середовище.
Ось як це працює
Команда MIT штовхає воду, яку вони намагаються очистити, через пористий матеріал. Це означає, що він містить безліч крихітних отворів. (Для своїх випробувань команда створила систему, достатньо маленьку, щоб сидіти на лавці в лабораторії. Вони використовували матеріал, виготовлений з крихітних скляних частинок. Ці крихітні шматочки були злиті між собою, щоб зробити твердий предмет, який нагадував чимось схожу на губку.) Потім вони розміщують цей матеріал між позитивним і негативним електродом і направляють через нього електричний струм. Цей струм розділяє воду, що протікає через матеріал, на дві різні зони. Одна частина потоку містить іони натрію та хлору. Тож ця вода стає виключно солоною. Інша частина потоку містить прісну воду. З нижньої сторони пористого матеріалу простий роздільник направляє прісну воду в окрему зону.
Система спрямовує лише заряджені частинки. Таким чином, це не буде видаляти забруднювачі, які не мають електричного заряду. І надмірно солону (або забруднену) частину води потрібно буде розглядати як відходи.
Особливо завдяки своїм недорогим матеріалам, нова система "відкриває цілий спектр можливостей", - каже Маартен Бішевель. Він інженер з охорони навколишнього середовища в Європейському центрі вдосконалення технологій сталої води. Це дослідницький інститут у Леувардені, Нідерланди. Там вчені та інженери вивчають, як розробляти методи очищення води, які (крім усього іншого) простіше впливають на навколишнє середовище.