По оценке ООН, что одна треть мирового населения уже живет в районах с нехваткой воды; эта цифра, как ожидается, удвоится к 2025 году. Соленой воды, с другой стороны, хватает с избытком. Казалось бы, очевидное решение было бы для опреснения морской воды, однако, это не так просто. Подобные процессы испарения и последующей конденсации воды требуется огромное количество энергии. Обратный осмос дополнительно требует дорогих, тонких мембран, которые легко загрязняются, и вода должна пройти целый комплекс предварительной обработки. Разработанный новый электрохимический процесс, при поддержке Министерства энергетики США Ричард Крукс М. (Университет Техаса в Остине), Ульрих Талларек (Университет Марбург, Германия) и их коллег, работает без корпуса и без больших количеств энергии.Исследователи заставляют воду пройти через систему из двух микроканалов, которые шириной приблизительно 22 мкм, вспомогательный канал и разветвленный рабочий канал. Эти два канала электрически соединены через биполярный электрод . Вспомогательный канал соединен с источником напряжения, рабочий канал заземлен, а разность потенциалов 3,0 В устанавливается между двумя каналами.
Структура канала системы является очень важной: электрод находится в точке ветвления рабочего канала. Из-за напряжения, некоторые из отрицательно заряженных ионов хлора в морской воде, окисляются в нейтральный хлор на одном конце биполярного электрода.В узком канале создается зона, которая имеет меньшее количество отрицательно заряженных ионов, что приводит к градиенту электрического поля, которое направляет положительно заряженные ионы морской воды в разветвление канала. Физика требует сохранения электронейтральности в микроканалах, так что анионы следуют за положительными ионов в разветвленные каналы. Вода, протекающей через ветвь, таким образом, обогащенного ионами, в то время как вода продолжает через основной рабочий канал частично обессоленной.Количество энергии, необходимое для этой новой техники настолько низко, что система может работать от простой батарейки. В отличие от обратного осмоса, необходимо только, чтобы удалить песок и осадок из морской воды.Никакой дополнительной обработки, дезинфекции, или добавления химических веществ не требуется. Параллельное расположение многих микроканальных систем должно обеспечить увеличение пропуска воды.
|
