Diminuir o custo da água pura

Todos os anos, países em todo o mundo sofrem de escassez de água. Os números são surpreendentes. Mais de 1 bilhão de pessoas vivem sem acesso confiável à água potável. Enquanto isso, o número de pessoas que vivem na água sublinhou contas áreas para 41% da população mundial (2,3 mil milhões de pessoas) e esses números são esperados para aumentar somente. Em 2025, estima-se que cerca de 3,5 bilhão de pessoas vivem em áreas onde a água potável é um prêmio. Sem dúvida, a escassez de água é um problema crescente que vai continuar a subir em prioridade nos próximos anos. Central de esforços na resolução do problema será a comunidade científica
Os principais processos de purificação de água /dessalinização atualmente em uso queda em duas categorias:. Dessalinização térmica e osmose reversa. Dos dois, a osmose inversa é mais eficiente e de baixo custo. No entanto, o processo não é sem suas dobras. A membrana usada para filtrar as impurezas é susceptível de micróbios na água impura. Como resultado, uma lavagem de cloro é necessária para combater o biofilme que se acumulam na superfície da membrana. Infelizmente, membranas atuais são significativamente enfraquecida pela exposição ao cloro.
Recentemente, o Dr. Benny Freeman, professor de engenharia química na Universidade do Texas, em Austin, e seus colegas desenvolveram uma membrana cloro tolerante que promete simplificar a dessalinização da água processo, aumentar o acesso à água pura e, possivelmente, reduzir gases de efeito estufa.
Scientist LiveScientist vivo falou com o Dr. Freeman sobre a nova membrana química eo seu potencial de redução de gases de efeito estufa.

Você pode descrever os meios atuais de purificação da água de osmose reversa?
As membranas actuais são poliamidas aromáticas que são depositadas no topo de um suporte de polisulfona porosa que fornece estrutura mecânica à membrana. A dessalinização é feito pela camada de poliamida aromática em cima disso. Em números redondos, é de cerca de 100 nanômetros de espessura.
Como eficiente é o processo?
A maneira mais fácil de julgar o processo de "eficiência é compará-lo com a sua alternativa. A membrana equivale a cerca de metade do custo de outras tecnologias de dessalinização da água. O caminho alternativo é através de técnicas de evaporação, basicamente onde você ferver a água e a água evapora, mas o sal não.
Essencialmente uma destilação.
Isso mesmo. O processo requer geralmente a cerca de duas vezes a energia como as membranas fazer para dessalinizar a mesma quantidade de água. Então, por essa medida, as membranas são a maneira mais eficiente de fazer isso. Como o preço da energia aumenta, que faz técnicas eficientes de energia mais atraente
SciLive Áudio Alerta:. Ouvir o clipe de áudio no final do artigo para ouvir o Dr. Freeman discutir como a membrana recém-desenvolvido afeta o processo de dessalinização O que são membranas atuais feitos?
Eles são feitos de poliamida aromática. Como pode você explicar a formação de biofilme em membranas?
Essencialmente, se você tomar água bruta para fora da terra ou no mar, ele tem micro-organismos que basicamente vai colonizar a superfície. As membranas proporcionam uma boa área sobre a qual o biofilme como para crescer. Este é um processo natural porque existem microorganismos em água.
Que perigos biofilmes representam?
O perigo de que eles representam é que o revestimento da superfície das membranas, resultando numa perda de fluxo e, em alguns casos , uma diminuição na capacidade das membranas de rejeição de sal. Ambos estes factores contribuem para a vida da membrana significativamente menor do que se poderia obter o biofouling ausente.
Como é a composição química da membrana seu laboratório desenvolvidos diferente de outras membranas actualmente a ser usados ​​no processo de purificação
basicamente Removemos as ligações amida, que são o elo mais fraco em membranas convencionais - isto é, as ligações amida são altamente sensíveis para anexar por cloro. Nós substituímos os com ligações, tais como grupos sulfona, que são muito mais tolerante à exposição ao cloro aquosa. Que diferencia a estrutura química da nossa membrana a partir de matérias da geração atual. É por isso que eles são resistentes.
Como é que a nova membrana contribuir para a redução da pegada de carbono thewaterwater processo de purificação "?
Basicamente, se você não tiver qualquer um dos problemas bio-incrustantes porque você pode usar quantidades adequadas de cloro, o que torna o trabalho de membrana em fluxo mais elevada e, portanto, menos entrada de energia é necessária para gerar uma determinada quantidade de água purificada. Além disso, se você pode usar membranas em vez de técnicas de evaporação, as membranas exigem cerca de metade da energia. Então, se você pode utilizar membranas para dessalinizar a água, você tem uma inerente redução do consumo de energia necessária para produzir água purificada. Isso leva a uma redução de admissões de carbono.
O que é próxima à investigação do seu laboratório?
Há duas direções ao longo do qual estamos trabalhando agora. Uma é trabalhar com parceiros industriais para ampliar e implantar esta plataforma de membrana. A segunda é para otimizar ainda mais a química em nosso laboratório - rejeição de sal superior e para atacar outros íons ao lado apenas sal, tal como o boro e arsênico, que também são preocupações na purificação de água
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