Перспективалы зерттеуге сәйкес, күн энергиясын пайдаланып теңіз суын тұщыландырудың жаңа әдісі химиялық қоспаларсыз ауыз сумен қамтамасыз ете алады. Миллиондаған адамдардың қауіпсіз ауыз суға қол жеткізе алмайтынын ескерсек, бұл үлкен үміт күттіреді. Тұщыландыру әдетте өте қымбат және энергияны көп қажет етеді, бұл зерттеушілерді таза, тұщы су өндірудің балама әдістерін зерттеуге итермелейді. Егер сәтті болса, жаңа технология тұрақты тұщыландыру әдісін және маңызды минералдарды алудың аз инвазивті жолын ұсына алады.
Дүние жүзінде шамамен 2,2 миллиард адам қауіпсіз, таза ауыз суға қол жеткізе алмайды. Әлемнің кейбір бөліктерінде тұз құрамына байланысты пайдалануға жарамсыз болатын оңай қолжетімді судың үлкен қоры бар. Теңіздер мен мұхиттармен қоршалған құрғақ аймақтар жиі осы мәселеге тап болады, және көпшілігі теңіз суын тұщы суға айналдыру үшін ірі көлемді тұщыландыру жобаларына инвестиция салуда.
Дәстүрлі тұщыландыру әдістеріне кері осмос және термиялық айдау жатады. Дегенмен, бұл әдістер энергияны көп қажет етеді, суды алдын ала және кейін тазартуды қажет етеді және тұзды ерітінді деп аталатын концентрацияланған тұзды қалдықтарды қалдырады. Бұл тұзды ерітінді мұхитқа оралған кезде теңіз тіршілігіне өте зиянды, себебі ол тұздылықты арттырады және оттегі деңгейін төмендетеді.
1 текше метр суды тұщыландыру шамамен 12,6 кг көмірқышқыл газын шығаруы мүмкін, бұл орташа адам күніне шамамен 382 литр су тұтынатынын ескерсек, айтарлықтай мөлшер. Ауыл шаруашылығында суды тұтыну одан да жоғары: бір адамға бір күнге жететін азық-түлік өндіру үшін 3000 литр су қажет. Дәстүрлі тұщыландыру әдістерінде көбікті кетіргіштер мен хлор сияқты химиялық заттар да қолданылады, олар әдетте теңізге қайта айдалады және теңіз тіршілігіне зиян келтіруі мүмкін.
Мамыр айында Нью-Йорктегі Рочестер университетінің зерттеушілері жаңа күн термиялық тұзсыздандыру процесінің әзірленгенін жариялады, олардың айтуынша, бұл тұщы суды энергияны үнемдейтін тәсілмен өндіреді. Сонымен қатар, Оптика институтының зерттеушілері бұл процесс қалдық тұзды су шығармайды және алдын ала өңдеу үшін химиялық қоспаларды қажет етпейді деп мәлімдейді. Сонымен қатар, ол судың текше метріне 0,6-дан 6,7 кг-ға дейін көмірқышқыл газын өндіреді. Оптика және физика профессоры Чунлей Го бастаған топ өз нәтижелерін жақында жарияланған мақалада жариялады.
Технологияда фемтосекундтық лазерлермен өңделген қара металдан жасалған күн батареялары қолданылады, бұл бетті аса сіңіргіш және суды аса сіңіргіш етеді, зерттеушілердің айтуынша, суды өте жақсы тартады. Панельдерде лазермен өңделген белсенді аймақ бар, ол бетіне жұқа су қабатын тартады, күн радиациясының барлығын дерлік сіңіреді, суды айдайды және қалған тұздар мен минералдарды панельдің өңделмеген бүйірлеріне немесе «пассивті» аймаққа тұндырады, бұл тұздың белсенді аймақты бітеп тастауына және үздіксіз тұзсыздандыру процесін бұзуына жол бермейді.
Басқа ғалымдар бұрын зертханалық жағдайда жұмыс істейтін күн термиялық тұзсыздандыру әдістерін жасағанымен, бұл әдістер әдетте мұхит суында емес, натрий хлориді қосылған тұщы суда сыналды. Осы тәжірибелердің көпшілігінде зерттеушілер натрий хлоридінің кристалданып, судың өтіп, тұзды ерітуіне мүмкіндік беретін түйіршікті тұнба қалдыратынын анықтады. Содан кейін күн батареяларын оңай тазалауға болатын еді.
Дегенмен, теңіз суының құрамы күрделірек болғандықтан, бұл әдістердің көпшілігі нақты жағдайларда тиімсіз болып шықты. Мұхит суында магний мен кальций сияқты басқа минералдар бар, олар әртүрлі кристалданады және күн батареясының бетін бітеп, су ағынын шектейді, бұл әктас жиналған кезде душ бастарында болатын жағдайға ұқсас.
Гуоның командасы осы кең таралған мәселелердің кейбірін шешу үшін басқаша тәсіл қолданды. Рочестерлік зерттеушілер теңіз суынан тұздар мен минералдардың сүзу процесіне кедергі келтірмей ағып кетуіне мүмкіндік беру үшін қара металға дәл ойықтар жасады. Олар сондай-ақ экспериментке «кофе сақинасы эффектісін» енгізді. «Егер сіз кофені бетіне тастасаңыз, су ақырында буланып, сыртқы шетінде шоғырланған кофе бөлшектерін білдіретін сақина қалады», - деп түсіндірді Гуо. «Біз тұздарды пассивті аймаққа жылжыту үшін дәл осы принципті қолданамыз».
Топ Тынық мұхиты, Атлант және Үнді мұхиттарынан алынған су үлгілерін пайдаланып, күн термиялық тұзсыздандыру әдісін сынақтан өткізіп, оның тиімділігін бағалады. Олардың технологиясы тұздар мен минералдарды қатты күйінде бөліп алатындықтан, ластаушы тұзды тұзды су қалдырмайды. Тұзды суды тұщы суға айналдырумен қатар, оны ас тұзын өндіру және жаһандық жасыл көшуді қолдау үшін маңызды литий сияқты маңызды минералдарды алу үшін пайдалануға болады.
Зерттеушілер панельдің ойықтарына сутегі титанатының нанобөлшектерін енгізу арқылы тұзсыздандыру кезінде литийдің басқа тұздардан бөлінуі үшін дәл осындай ультра тиімді күн батареяларын пайдалана алатындықтарын мәлімдейді. Ұлы Тұзды көлден алынған су үлгілерімен жүргізілген тәжірибеде топ литийдің шамамен 50 пайызын пайдаланылған тұз бөлшектерінен алды.
Теңіз суында технологияны кең көлемде сынақтан өткізгеннен кейін, Рочестер командасы оны масштабтауға болатын және қолданыстағы тұзсыздандыру әдістеріне қарағанда әлдеқайда экологиялық таза деп санайды. Қосымша артықшылығы - маңызды минералдарды алу мүмкіндігі, бұл оны қоршаған ортаға зиянды тау-кен жұмыстарына аз тәуелді болатын тұрақты минералды жеткізу тізбектеріне инвестиция салуға тырысатын үкіметтер мен компаниялар арасында өте танымал етуі мүмкін.
Oilprice.com үшін Фелисити Брэдсток
Oilprice.com сайтынан көбірек үздік мақалалар
-
АҚШ-тың танкерге шабуылы және Иранның дрондарын атып түсіруі салдарынан мұнай бағасы өсіп келеді.
-
Goldman Sachs компаниясының бас директоры мұнай дағдарысы тұтынушылардың мінез-құлқын өзгертуі мүмкін деп ескертеді.
-
Ристад: АҚШ пен Иран арасындағы қақтығыстың қайта ушығуы мұнай бағасының тамыз айына дейін 180 долларға дейін көтерілуіне әкелуі мүмкін.
Oilprice Intelligence сізге маңызды жаңалықтарға айналмас бұрын сигналдар береді. Бұл тәжірибелі трейдерлер мен саясат кеңесшілері сүйенетін сараптамалық талдау. Оны аптасына екі рет тегін алыңыз, сонда сіз нарықтың неге басқалардан бұрын қозғалып жатқанын әрқашан білесіз.
Геосаяси түсініктерді, жасырын қор деректерін және миллиардтаған долларға әсер ететін нарықтық қауесеттерді алыңыз — сонда біз сізге жазылым үшін 389 доллар тұратын премиум энергетикалық аналитика жібереміз. Бүгін 400 000-нан астам оқырманға қосылыңыз. Осы жерді басу арқылы лезде қол жеткізіңіз.