Nová technológia dokáže efektívne vyčistiť aj nadmerne slanú vodu

Soľanku bežné technológie nevyčistia

Viac ako 1,8 miliardy ľudí žije v oblastiach s nedostatkom sladkej vody. V mnohých suchých regiónoch je dostatok morskej vody alebo slanej podzemnej vody, no odsoľovať ju je nákladné.

Mnohé priemyselné odvetvia tiež majú vysoké náklady na likvidáciu odpadovej vody s vysokou koncentráciou soli, ktorá sa prostredníctvom bežných technológií nedá vyčistiť. Najzaužívanejšou technológiou odsoľovania je reverzná osmóza, pri ktorej je však so zvyšujúcim sa obsahom soli potrebný čoraz väčší tlak, a nemožno ju použiť na úpravu hyperslanej vody.

Nadmerne slaná voda, ktorá môže obsahovať desaťkrát viac soli ako morská voda, sa pre mnohé priemyselné odvetvia stáva čoraz väčšou výzvou. Vo veľkých objemoch sa využíva napríklad pri niektorých ropných a plynových vrtoch a tiež je vedľajším produktom viacerých technológií odsoľovania, pri ktorých sa tvorí jednak sladká voda, ale aj koncentrovaná soľanka.

„Nejde len o ropný priemysel. Priemyselné procesy vo všeobecnosti produkujú slanú odpadovú vodu, pretože trendom je opätovné použitie vody,“ uvádza Qilin Li, vedúca výskumu na Rice University.

„Mnoho priemyselných odvetví sa snaží nakladať s vodou systémom uzavretej slučky. Avšak vždy, keď opätovne získate sladkú vodu, soľ v nej sa skoncentruje. Z odpadovej vody sa postupne stane hyperslaná voda, ktorú musíte buď odsoliť, alebo zaplatiť za jej likvidáciu,“ vysvetľuje vedkyňa.

Membrána potiahnutá filmom

Kľúčovou zložkou novej nákladovo efektívnej technológie odsoľovania priemyselného soľného roztoku, ktorú vyvinuli vedci z Rice University, je tenký 2D povlak nanomateriálu z hexagonálneho bórnitridu.

Konvenčná technológia na odsoľovanie nadmerne slanej vody je finančne veľmi nákladná a vyžaduje pokročilú infraštruktúru. Vedci na Rice University využívajú najnovšie postupy v oblasti nanotechnológií a materiálovej vedy, prostredníctvom ktorých vyvíjajú decentralizované technológie určené na efektívnejšie čistenie pitnej vody a priemyselných odpadových vôd.

Jednou z technológií, ktoré sa zrodili na Rice University, je systém odsoľovania, ktorý využíva slnečnú energiu a proces nazývaný membránová destilácia. Keď soľanka preteká cez jednu stranu pórovitej membrány, na jej povrchu ju ohreje fototermálny film, ktorý absorbuje slnečné svetlo a vytvára teplo.

Keď studená sladká voda prúdi cez druhú stranu membrány, rozdiel v teplote má za následok rozdiel v tlaku, ktorý ženie vodnú paru cez membránu z horúcej na studenú stranu, pričom ju zbavuje solí a ďalších kontaminantov.

Kľúčom k účinnosti odsoľovania je veľký rozdiel v teplotách na dvoch stranách membrány. Vo verzii technológie od vedcov z Rice University, ktorá funguje na solárny pohon, nanočastice aktivované svetlom pripevnené na membránu zachytávajú všetku potrebnú energiu zo slnka, vďaka čomu je systém vysoko energeticky účinný.

© PROPERTY & ENVIRONMENT s. r. o. Autorské práva sú vyhradené a vykonáva ich vydavateľ.