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斯坦福的研究设计出更高效,更经济实惠的淡化过程

善于把海水淡化废为商业价值的化学品的新设备可以使过程更便宜,更环保。

desalination plant

海水淡化厂周围的世界产生约每27天十亿加仑的饮用水。 |图片由pixabay / jarmoluk 

采取一种新的方法,以一个老问题,葡京体育的研究人员已经创造了一个装置,可以使海水转化成淡水盈利和环境无害。

他们的研究发表在 ACS Sustainable Chemistry & 工程, 概述用于转化水具有非常高浓度的盐和化学品的,被称为盐水洗涤,转化为商业上有价值的化学品作为脱盐工序的一部分的有效方法。该方法避免了在当地生态系统配置具有潜在危险的化学品的需要。

“海水淡化可能是缓解全球水资源短缺的有力工具,但它是由治疗和盐水的管理精力充沛,货币成本的限制,说:”这项研究的高级作者 将塔尔佩,助理教授 化学工程 在葡京体育。 “通过reimagining盐水作为一种资源,我们的目标是在出院前以激励其收集和处理。”

周围的世界产生约饮用水27个十亿加仑的海水淡化厂,每天 - 超过所有美国使用的每日总户。然而,这次旱灾防转换半咸水或咸水饮用水的方法是昂贵的,因为它需要大量的能量。它也产生约一个半倍的饮用水更盐水。

分裂盐水

为他们的新的研究中,研究人员设计和测试的是通过被称为电化学水 - 盐分割方法分割盐水的组分的装置。水 - 盐裂解分离盐水成带正电的钠和带负电荷的氯离子与使用的电化学电池的 - 它采用电能与kickstart化学反应的装置。一旦键断裂,钠和氯与其他元素结合形成新的化学物质,包括氢氧化钠,氢和盐酸。

氢氧化钠,也称为碱液,在制造许多产品,包括肥皂,纸,铝,清洁剂和炸药的使用。氢一直主要用于工业用途,如化肥生产,能量储存和输送。盐酸被广泛地使用跨商业产业为在电池生产的成分,作为食品添加剂,甚至在皮革加工。它也有现场使用的在海水淡化厂清洗的好处。

“我们的研究能够确定一个设计,不仅成本更低,也优于传统的水分解的方法,说:”主要作者林朝亩,在葡京体育化学工程系做博士后研究。 “这些见解可以提高海水淡化设计,节省运营成本,同时产生的收入。”

减少浪费

新办法也有助于削减盐水处理成本,可以占到了总支出海水淡化的三分之一,并避免破坏环境的影响。当前盐水处置方法可引起盐度和酸度尖峰与水道氧不足型的条件沿着杀死或驱动关闭动物和植物物种。

而目前的研究并没有产生适合于商业用途的化学解决方案 - 他们更稀释 - 研究人员指出,这是在提供一个基础,以便为将来的设计和电化学水,盐分解的操作的第一步。研究人员计划继续他们的工作,同时与海水淡化厂合作,推进能源和成本效益。

“最终,这体现了我们的视野,设计水处理,从‘三废’复苏有价值的产品流利用选择性分离,”塔尔佩说。

另外笔者yichong旺是来自清华大学,中国化学工程本科。

这项工作是由化学工程在葡京体育的部门和斯坦福直线加速器中心的资助。作者还感谢斯坦福线性加速器中心与电极表征支持(批准号:5474)。