කාර්යක්ෂම මුහුදු ජලය ලවණ ඉවත් කිරීම ගැන කුමක් කිව හැකිද? අඩු මිලට ජලය ගොඩක්
පිරිසිදු, ආරක්ෂිත පානීය ජලය සඳහා ප්‍රවේශය අවාසනාවන්ත ලෙස ලෝකයේ බොහෝ ප්‍රදේශවල දුර්වල ලෙස සපුරාලන අවශ්‍යතාවයකි. ප්‍රමාණවත් තරම් කාර්යක්ෂම සහ සාධාරණ ආර්ථිකයක් තුළ ක්රම තිබේ නම්, මුහුදු ජලය ලවණ ඉවත් කිරීම ලෝකයේ බොහෝ ප්‍රදේශවලට මහත් උපකාරයක් වනු ඇත.
ලාභදායී සංවර්ධනය සඳහා නව බලාපොරොත්තුවක් මුහුදු ලුණු ඉවත් කිරීමෙන් මිරිදිය ලබා ගැනීමට ක්රම පසුගිය වසරේ පෙනී සිටියේ පර්යේෂකයන් වර්ගයේ ද්රව්ය භාවිතයෙන් අධ්යයන ප්රතිඵල වාර්තා කළ විටය කාබනික ලෝහමය ඇටසැකිල්ල (MOF) මුහුදු ජලය පෙරීම සඳහා. ඕස්ට්‍රේලියාවේ මොනෑෂ් විශ්ව විද්‍යාලයේ කණ්ඩායමක් විසින් නිර්මාණය කරන ලද මෙම නව ක්‍රමයට අනෙකුත් ක්‍රමවලට වඩා සැලකිය යුතු තරම් අඩු ශක්තියක් අවශ්‍ය බව පර්යේෂකයෝ පැවසූහ.
MOF කාබනික ලෝහමය ඇටසැකිලි විශාල මතුපිට ප්රදේශයක් සහිත අධික සිදුරු සහිත ද්රව්ය වේ. කුඩා පරිමාවකට පෙරළන ලද විශාල වැඩ පෘෂ්ඨයන් පෙරීම සඳහා විශිෂ්ටයි, i.e. දියරයේ අංශු සහ අංශු අල්ලා ගැනීම (1). නව වර්ගයේ MOF ලෙස හැඳින්වේ PSP-MIL-53 මුහුදු ජලයේ ලුණු සහ දූෂක ද්රව්ය හසුකර ගැනීමට භාවිතා කරයි. ජලයේ තැන්පත් කර ඇති අතර, එය එහි මතුපිට අයන සහ අපද්‍රව්‍ය තෝරා බේරා රඳවා ගනී. මිනිත්තු 30ක් ඇතුළත, ජලයේ සම්පූර්ණ ද්‍රාව්‍ය ඝන ද්රව්ය (TDS) 2,233 ppm (ppm) සිට 500 ppm දක්වා අඩු කිරීමට MOF සමත් විය. මෙය පැහැදිලිවම ආරක්ෂිත පානීය ජලය සඳහා ලෝක සෞඛ්‍ය සංවිධානය විසින් නිර්දේශ කර ඇති ppm 600 සීමාවට වඩා අඩු අගයකි.
1. මුහුදු ජලය ලවණීකරණයේදී කාබනික ලෝහමය පටලයක ක්‍රියාකාරිත්වය දෘශ්‍යකරණය කිරීම.
මෙම තාක්ෂණය භාවිතා කරමින්, පර්යේෂකයන්ට දිනකට MOF ද්රව්ය කිලෝග්‍රෑමයකට නැවුම් ජලය ලීටර් 139,5 ක් දක්වා නිපදවීමට හැකි විය. MOF ජාලය අංශු සමඟ "පිරවූ" පසු, එය නැවත භාවිතය සඳහා ඉක්මනින් සහ පහසුවෙන් පිරිසිදු කළ හැකිය. මෙය සිදු කිරීම සඳහා, එය විනාඩි හතරක් තුළ සිරවී ඇති ලවණ මුදා හරින හිරු එළියේ තබා ඇත.
"තාප වාෂ්පීකරණ ලවණ ඉවත් කිරීමේ ක්‍රියාවලීන් බලශක්ති තීව්‍ර වන අතර අනෙකුත් තාක්ෂණයන් වැනි ප්‍රතිලෝම ඔස්මෝසිස් (2), පටල පිරිසිදු කිරීම සහ ක්ලෝරිනේෂන් සඳහා බලශක්තිය සහ රසායනික ද්රව්ය අධික ලෙස පරිභෝජනය කිරීම ඇතුළුව ඔවුන්ට බොහෝ අවාසි ඇත,” Monash හි පර්යේෂණ කණ්ඩායම් නායක Huanting Wang පැහැදිලි කරයි. “පෘථිවියේ වඩාත්ම බහුල සහ පුනර්ජනනීය බලශක්ති ප්‍රභවය සූර්යාලෝකයයි. අපගේ නව adsorbent-පාදක ලවණ ඉවත් කිරීමේ ක්‍රියාවලිය සහ පුනර්ජනනය සඳහා හිරු එළිය භාවිතා කිරීම බලශක්ති ඉතිරිකිරීමේ සහ පරිසර හිතකාමී ලවණ ඉවත් කිරීමේ විසඳුමක් සපයයි.
2. සෞදි අරාබියේ Osmosis මුහුදු ජලය desalination පද්ධතිය.
ග්‍රැෆීන් සිට ස්මාර්ට් රසායන විද්‍යාව දක්වා
මෑත වසරවලදී, බොහෝ නව අදහස් මතු වී ඇත බලශක්ති කාර්යක්ෂම මුහුදු ජලය ලවණ ඉවත් කිරීම. "තරුණ කාර්මිකයා" මෙම ශිල්පීය ක්රම දියුණු කිරීම සමීපව නිරීක්ෂණය කරයි.
ඔස්ටින් විශ්ව විද්‍යාලයේ ඇමරිකානුවන් සහ මාර්බර්ග් විශ්ව විද්‍යාලයේ ජර්මානුවන් පිළිබඳ අදහස ගැන අපි වෙනත් දේ අතර ලිව්වෙමු. කුඩා චිපයක් භාවිතා කිරීමට නොසැලකිය හැකි වෝල්ටීයතාවයේ (වෝල්ට් 0,3) විදුලි ධාරාවක් ගලා යන ද්රව්යයකින්. උපාංගයේ නාලිකාව ඇතුළත ගලා යන ලුණු ජලය තුළ, ක්ලෝරීන් අයන අර්ධ වශයෙන් උදාසීන කර සාදනු ලැබේ විද්යුත් ක්ෂේත්රයරසායනික සෛලවල මෙන්. එහි බලපෑම වන්නේ ලුණු එක් දිශාවකට සහ නැවුම් ජලය අනෙක් දිශාවට ගලා යාමයි. හුදකලා වීම සිදු වේ නැවුම් ජලය.
රාහුල් නයිරිගේ නායකත්වයෙන් යුත් මැන්චෙස්ටර් විශ්ව විද්‍යාලයේ බ්‍රිතාන්‍ය විද්යාඥයින් විසින් 2017 දී මුහුදු ජලයේ ලවණ ඵලදායී ලෙස ඉවත් කිරීම සඳහා ග්‍රැෆීන් මත පදනම් වූ පෙරනයක් නිර්මාණය කරන ලදී.
Nature Nanotechnology සඟරාවේ ප්‍රකාශයට පත් කරන ලද අධ්‍යයනයක දී විද්‍යාඥයන් තර්ක කළේ එය ලවණ ඉවත් කිරීමේ පටල නිර්මාණය කිරීමට භාවිතා කළ හැකි බවයි. ග්‍රැපීන් ඔක්සයිඩ්, සොයා ගැනීමට අපහසු සහ මිල අධික පිරිසිදු ග්‍රැෆීන් වෙනුවට. තනි ස්ථර ග්‍රැෆීන් පාරගම්‍ය වීමට කුඩා සිදුරුවලට විදීම අවශ්‍ය වේ. සිදුරු ප්‍රමාණය 1 nm ට වඩා විශාල නම්, ලවණ නිදහසේ කුහරය හරහා ගමන් කරයි, එබැවින් විදින සිදුරු කුඩා විය යුතුය. ඒ අතරම, අධ්‍යයනයන් පෙන්වා දී ඇත්තේ ග්‍රැෆීන් ඔක්සයිඩ් පටල ජලයේ ගිල්වන විට ඝනකම සහ සිදුරු වැඩි වන බවයි. වෛද්‍ය කණ්ඩායම. නයිරි පෙන්වා දුන්නේ, ඉෙපොක්සි ෙරසින් අතිරේක තට්ටුවක් සමඟ ග්‍රැෆීන් ඔක්සයිඩ් සමඟ පටලය ආලේප කිරීම බාධකයේ කාර්යක්ෂමතාව වැඩි කරන බවයි. ජල අණු පටලය හරහා ගමන් කළ හැකි නමුත් සෝඩියම් ක්ලෝරයිඩ් කළ නොහැක.
සෞදි අරාබියේ පර්යේෂකයන් පිරිසක් විසින් බලාගාරයක් ජල "පාරිභෝගිකයෙකු" සිට "මිරිදිය නිෂ්පාදකයෙකු" බවට පරිවර්තනය කරනු ඇතැයි විශ්වාස කරන උපකරණයක් නිපදවා ඇත. විද්‍යාඥයන් මෙය විස්තර කරන පත්‍රිකාවක් මීට වසර කිහිපයකට පෙර Nature සඟරාවේ පළ කළා. නව සූර්ය තාක්ෂණයජලය ලවණ ඉවත් කර එකවර නිෂ්පාදනය කළ හැකිය විදුලිය.
ගොඩනඟන ලද මූලාකෘතියේ, විද්යාඥයින් පිටුපස ජල නිෂ්පාදකයෙකු ස්ථාපනය කරන ලදී. සූර්ය බැටරි. සූර්යාලෝකය තුළ, සෛලය විදුලිය නිපදවන අතර තාපය මුදාහරියි. මෙම තාපය වායුගෝලයට අහිමි වීම වෙනුවට, උපකරණය මෙම ශක්තිය ලවණීකරණ ක්‍රියාවලිය සඳහා බලශක්ති ප්‍රභවයක් ලෙස තාපය භාවිතා කරන ශාකයකට යොමු කරයි.
පර්යේෂකයන් ලවණ ජලය සහ ඊයම්, තඹ සහ මැග්නීසියම් වැනි බැර ලෝහ අපද්‍රව්‍ය අඩංගු ජලය ආසවනය තුළට හඳුන්වා දෙන ලදී. මෙම උපකරණය ජලය වාෂ්ප බවට පත් කරන ලද අතර, පසුව ලුණු සහ සුන්බුන් පෙරීම සිදු කරන ලද ප්ලාස්ටික් පටලයක් හරහා ගමන් කළේය. මෙම ක්‍රියාවලියේ ප්‍රතිඵලය වන්නේ ලෝක සෞඛ්‍ය සංවිධානයේ ආරක්ෂිත ප්‍රමිතීන් සපුරාලන පිරිසිදු පානීය ජලයයි. මීටරයක් පමණ පළල මෙම මූලාකෘතියෙන් පැයකට පිරිසිදු ජලය ලීටර් 1,7ක් නිපදවිය හැකි බව විද්‍යාඥයෝ පවසති. එවැනි උපකරණයක් සඳහා සුදුසුම ස්ථානය වියළි හෝ අර්ධ වියළි දේශගුණයක්, ජල මූලාශ්රයක් අසල.
ටෙක්සාස් හි ඔස්ටින් ප්‍රාන්ත විශ්ව විද්‍යාලයේ ද්රව්ය විද්‍යාඥයෙකු වන Guihua Yu සහ ඔහුගේ කණ්ඩායමේ සාමාජිකයින් 2019 දී යෝජනා කරන ලදී මුහුදු ජල හයිඩ්‍රොජෙල් ඵලදායී ලෙස පෙරීම, පොලිමර් මිශ්රණසිදුරු සහිත, ජලය අවශෝෂණය කරන ව්යුහයක් නිර්මාණය කරයි. යූ සහ ඔහුගේ සගයන් විසින් බහු අවයවක දෙකකින් ජෙල් ස්පොන්ජියක් නිර්මාණය කරන ලදී: එකක් පොලිවයිනයිල් ඇල්කොහොල් (PVA) නම් ජල බන්ධන බහුඅවයවයක් වන අතර අනෙක පොලිපිරෝල් (PPy) ලෙස හඳුන්වන ආලෝක අවශෝෂක වේ. ඔවුන් ජලය කෙරෙහි දැඩි ආකර්ෂණයක් ඇති chitosan නම් තෙවන බහුඅවයවයක් මිශ්‍ර කළහ. විද්යාඥයින් සයන්ස් ඇඩ්වාන්ස් හි වාර්තා කර ඇත්තේ ඔවුන් සෛල මතුපිට වර්ග මීටරයකට පැයකට ලීටර් 3,6 ක පිරිසිදු ජල නිෂ්පාදනයක් ලබා ඇති බවයි, එය මෙතෙක් වාර්තා වී ඇති ඉහළම සහ වාණිජ අනුවාදවල අද නිෂ්පාදනය කරන ප්‍රමාණයට වඩා දොළොස් ගුණයක් පමණ හොඳ ය.
විද්‍යාඥයින්ගේ උද්‍යෝගය නොතකා, නව ද්රව්ය භාවිතයෙන් ලවණ ඉවත් කිරීමේ නව අති-කාර්යක්ෂම හා ආර්ථික ක්රම පුළුල් වාණිජමය යෙදුමක් සොයා ගන්නා බව අසන්නට නොලැබේ. එහෙම වෙනකම් පරිස්සමෙන් ඉන්න.
