如今,部分地區(qū)水資源短缺問題日益凸顯,在研究中水回用的同時,海水淡化技術(shù)科研工作也在如火如荼地展開。傳統(tǒng)的膜蒸餾系統(tǒng)具有一定的弊端,而且部件造價昂貴,不適宜大面積推廣。如今,美國加利福尼亞大學(xué)團隊研發(fā)了一個碳納米管加熱控件,不僅能提高膜蒸餾環(huán)節(jié)中淡水回收率,還能節(jié)省能源。
據(jù)悉,傳統(tǒng)膜蒸餾系統(tǒng)中使用的熱鹽水具有高腐蝕性,會使熱交換器以及其它系統(tǒng)部件造價昂貴,還會限制水的回收。如今,科學(xué)家研發(fā)出一款不僅廉價,且比之前的設(shè)備更高效的裝置。
美國一位工程師發(fā)現(xiàn)了一種方法。該方法可以從鹽水里提取出接近100%的水。該項創(chuàng)新不僅可以減輕缺水地區(qū)水資源短缺的壓力,同時,也可以減少含有高礦物質(zhì)廢水(例如,在水力壓裂法中用到的)的排放。
當(dāng)今世界水資源危機越來越嚴重。在這種情況下,海水淡化成為一個不錯的選擇,這個項目已經(jīng)在以色列實施幾年了。當(dāng)然,這個過程仍然可以被顯著改善。
來自加利福尼亞大學(xué)的團隊——河岸,就向我們展示了這項技術(shù)。
團隊研發(fā)出了一個碳納米管加熱控件,該控件能極大程度地提高膜蒸餾環(huán)節(jié)中淡水的回收。該團隊的一位助理教授表明,此前回收率處在一個很低的數(shù)值。
“理想情況下,熱脫鹽法能使鹽水中的水全部回收,只留下微少量的結(jié)晶鹽,它們既可以繼續(xù)利用也可丟棄。不幸的是,現(xiàn)有的膜蒸餾過程要靠熱鹽水持續(xù)的流經(jīng)膜,在這個過程中,穿過膜的水回收率被限制在6%的水平。”
大部分的脫鹽設(shè)備采用反滲透法,但含鹽量越大,效率越低。所以處理濃鹽水的時候,反滲透法效率極低。
然而這樣的鹽水并不是自然生成的,它們往往是被生產(chǎn)出的廢水并且必須被處理以免污染環(huán)境。研究人員并不確定他們的方法可以保證所有的水都可以被脫鹽,但是至少能減少處理過程中所需的熱量,以此節(jié)省能源。
這項研究還有另一個有趣的結(jié)果——熱鹽水具有高腐蝕性,為了研發(fā)這項裝置,他們也必須保證部件能夠承受濃鹽水還能恰當(dāng)?shù)剡\轉(zhuǎn)很長的時間。于是,它們確定了閾頻率,在這個閾頻率里可以預(yù)防納米管的電化學(xué)氧化。