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美国研发海水淡化电解技术,有望大幅降低成本

2017-10-24 09:51| 发布者: candy| 查看: 107| 评论: 0|来自: 唔哩头条

最近,美国伊利诺伊大学工程师开发出一项比反渗透法成本更低的海水淡化技术,该项技术运用了电解技术来淡化海水。目前,研究人员们正在开发一种新的材料,这种材料可以大大降低海水淡化的成本。据来自伊利诺伊州机械科学与工程院的教授凯尔史密斯和其他研究人员透露,这种新的电解式海水淡化装置可以有效而经济地为各个地区提供淡水。


在如今全球气候变暖的背景下,实际的海水脱盐淡化技术的需求正在不断上升。在沿海地区,海平面的上升很有肯会侵蚀和污染地下的含水层,这是一个令很多科学家关注的领域。研究人员们表示,随着清洁水源的减少以及用水需求的增加,内陆和工业界对海水或其他低盐度咸水进行脱盐的需求将会不断增加。

凯尔史密斯已经和他的合作伙伴在Electrochimica Acta杂志上发表了一项技术研究,展示了电解技术的可行性。在之前的研究中,史密斯等人进行了很多理论研究来证明钠离子电池中使用的技术可以有效的淡化海水。他们的理论认为,通过使用含有钠离子和氯离子的电极将盐收取出来并且保存在和净水分离的舱室中的方法完全可行。


史密斯说:“在我们的新研究中,我们构建并实验了使用不同的材料制成的电极的电解装置,而这种材料不仅可以从咸水中出去钠离子,还可以除去钾、钙、镁等其他离子。”这项成果是非常重要的,因为海水和其他咸水中不仅含有氯化钠,通常还有其他的盐,比如钾、钙、氯化锰等的混合物。新材料是化合物普鲁士蓝的化学类似物,它广泛的应用于蓝墨水中。史密斯说,它的总做原理是在其晶体结构内保持带正电的离子,比如钠离子。晶体结构中带正电的离子的扩散速度可有效存储的体积之间的竞争会形成一个陷阱状结构,这些离子很容易进入这种结构,但是却很不容易出来。

此外,他们还发现了其他的材料可以保证同样的效果,但是普鲁士蓝的类似物有另外一个非常大的优势:它来源丰富,而且非常便宜。研究者们说,大规模的海水淡化技术要求在经济上可行,也就是要足够便宜,而且还需要有一些附加的功能,比如可以除去其他离子,实验结果显示,他们研发的技术设备在盐度不是太高的水域中工作非常良好,所以这种技术已经可以在内陆的咸水和工业废水处理行业中开始应用了。

目前,他们正在研究如何进一步在节能的情况下将淡化的效率提到更高,从而实现更大规模的工厂化海水淡化。

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