شیرین‌‌سازی آب شور با کمک لایه‌ای نازک از چوب متخلخل

پژوهشگران موفق شدند با استفاده از لایه‌‌ی نازکی از چوب متخلل، ممبران مناسبی برای شیرین‌‌کردن آب شور دریا تولید کنند.

شیرین‌‌سازی آب شور دریاها فرایندی به‌‌شدت انرژی‌‌بَر است که به دانش مهندسی درخورتوجهی نیاز دارد؛ اما پژوهشگران می‌‌گویند استفاده از ممبرانی نازک از جنس چوب متخلخل می‌‌تواند این فرایند را تا حد زیادی ساده کند. در آب‌‌شیرین‌‌کن‌‌های ممبرانی، آب شور از درون فیلم نازک پلیمری عبور داده می‌‌شود. این فیلم از حفره‌‌های باریکی تشکیل شده است که نمک را فیلتر می‌‌کند و تنها به ملکول‌‌های آب اجازه‌‌ی عبور می‌‌دهد. جیسون رن، از دانشگاه پرنستون در نیوجرسی آمریکا به‌‌اتفاق همکاران خود نوع جدیدی از ممبران را ساخته‌‌اند که به‌‌جای پلاستیک از چوب طبیعی بهره می‌‌برد. رن می‌‌گوید:

اگر سیستم‌‌های فیلتراسیون سنتی را در نظر بگیرید، می‌‌بینید برای عبوردادن آب به سیستم پمپاژ بسیار قدرتمندی نیاز دارید و این مقدار انرژی بسیاری می‌‌طلبد. بااین‌حال، روش جدید بازدهی بیشتری دارد و برخلاف بسیاری از ممبران‌‌های استفاده‌شده در فیلتراسیون آب، به موادی برپایه‌‌ی سوخت‌‌های فسیلی نیازی نخواهد داشت.

نمکزدایی آب / desalination

نمایی نزدیک از چوب فراوری‌‌شده با قابلیت فیلترسازی آب شور

ممبران جدید از قطعه‌‌ی نازک از چوب خاردار (Basswood) آمریکایی ساخته شده است که در فرایندی شیمیایی فیبرهای اضافی آن حذف و سطح آن برای حرکت مولکول‌‌های آب صیقلی شده است. یک سمت این ممبران حرارت داده می‌‌شود تا آب ضمن حرکت روی آن، بتواند تبخیر شود. بخارآب درون حفره‌‌های ممبران به‌‌سمت بخش سردتر حرکت می‌‌کند و از آن نمک به‌‌جای می‌‌ماند. سپس، آب تقطیر می‌شود و به‌‌صورت آبی خنک و تازه درمی‌‌آید. این فرایند در مقایسه با جوشاندن آب دریا انرژی کمتری مصرف می‌‌کند. درضمن، نیازی نیست کل آب به دمای بالایی برسد و حرارت‌‌دادن لایه‌‌ی نازکی از آب در هر مقطع زمانی کفایت خواهد کرد.

با این روش می‌‌توان در عرض یک ساعت، ۲۰ کیلوگرم آب را در ازای هر مترمربع ممبران چوبی تصفیه کرد؛ البته این سرعت به‌‌اندازه‌‌ی سرعت فیلتراسیون ممبران‌‌های پلیمری نیست. پژوهشگران این نقص را به ضخامت نامناسب ممبران‌‌های خود نسبت می‌‌دهند؛ چراکه ممبران‌‌های پلیمری ضخامتی درحدود ۱۳۰ میکرون دارد؛ درحالی که ضخامت ممبران به‌کاررفته‌ی پژوهشگران حدود ۵۰۰ میکرون بوده است.

رن می‌‌گوید درصورت استفاده از ابزار مناسب، کاهش ضخامت ممبران چوبی نباید کار چندان مشکلی باشد. او می‌‌افزاید:

بخش عملیاتی این ممبران ضخامت یک‌میلی‌‌متری آن خواهد بود و بیشتر تلاش‌‌ها صرف ساختن سازه‌‌ای نگه‌دارنده خواهد شد که مقاومت آن را دربرابر شکستگی افزایش دهد.

منبع newscientist

از سراسر وب

  دیدگاه
کاراکتر باقی مانده

بیشتر بخوانید