جنرال لواء

يمكن لنظام التنقية الجديد إنتاج مياه نظيفة باستخدام ضوء الشمس والهيدروجيل


تظل المياه النظيفة أحد أهم الموارد الطبيعية المتاحة لعدد متزايد من السكان. يستمر النقص في مياه الشرب في إصابة مناطق حول العالم - وليس فقط في الدول النامية. يمكن أن تصيب الكوارث الطبيعية الدولية المناطق المتضررة لأشهر في ندرة المياه.

ابتكر فريق من الباحثين نوعًا جديدًا من التكنولوجيا منخفضة التكلفة يمكن استخدامها في المواقف التي تفتقر إلى المياه النظيفة. يستخدم الهجين البوليمر الهلامي الجديد الطاقة الشمسية المحيطة لإنتاج المياه النظيفة من أي مصدر ، بما في ذلك مياه البحر الميت. (ونعم ، جرب الباحثون ابتكارهم على أكثر المسطحات المائية ملوحة في العالم).

قام فريق من جامعة تكساس أوستن بصياغة الهلاميات المائية تحت قيادة Guihua Yu ، الأستاذ المشارك في علوم المواد والهندسة الميكانيكية في الجامعة. ابتكر باحثو يو شيئًا فريدًا حقًا: تقنية فعالة من حيث التكلفة صغيرة بما يكفي لتكون سهلة الاستخدام وهي عبارة عن هجين بوليمر هلامي. تنجذب المادة إلى الماء (محبة للماء) ولها خصائص شبه موصلة لأنها تمتص الطاقة الشمسية.

قال يو: "لقد أعدنا كتابة النهج الكامل لتبخير المياه بالطاقة الشمسية التقليدية".

مثل أجهزة تنقية المياه الأخرى ، ينتج النظام بخار الماء ثم يضخ البخار في وحدة تكثيف ينتج عنها مياه عذبة. ومع ذلك ، على عكس عمليات الإعداد الأكثر تقليدية ، صنع باحثو جامعة تكساس نظامًا يقوم بتصفية الملوثات بشكل أفضل من غيره في السوق. إن استخدام مولد البخار الشمسي الجديد القائم على الهيدروجيل يعني أيضًا أن نظام التنقية ينظف المياه بتكلفة معقولة أكثر من أجهزة التنقية البديلة.

"تحلية المياه من خلال التقطير هي طريقة شائعة للإنتاج الضخم للمياه العذبة. ومع ذلك ، فإن تقنيات التقطير الحالية ، مثل الوميض متعدد المراحل والتقطير متعدد التأثيرات ، تتطلب بنى تحتية مهمة وتستهلك الكثير من الطاقة ،" قال فاي جاو ، ما بعد الدكتوراه. باحث يعمل تحت إشراف يو. "الطاقة الشمسية ، باعتبارها المصدر الأكثر استدامة للحرارة لتقطير الطاقة المحتمل ، تعتبر على نطاق واسع بديلاً رائعًا لتحلية المياه".

أراد الفريق وضع عمليتهم في الاختبار النهائي. حاولوا تقليل الملوحة من عينات المياه من البحر الميت. ذات ملوحة 342 جم / كجم أو 34.2 في المائة الملوحة ، البحر الميت أكثر ملوحة بحوالي 10 مرات من المحيط.

"أظهرت الاختبارات التي أجريناها في الهواء الطلق إنتاج يومي من الماء المقطر يصل إلى 25 لترًا لكل متر مربع ، وهو ما يكفي للاحتياجات المنزلية وحتى في مناطق الكوارث".

من خلال تشغيل عينات مياه البحر الميت من خلال الهيدروجيل ، نجح الفريق في تلبية معايير مياه الشرب المقبولة التي وضعتها منظمة الصحة العالمية وكذلك وكالة حماية البيئة الأمريكية (EPA).

قال يو: "أظهرت اختباراتنا الخارجية أن إنتاج الماء المقطر اليومي يصل إلى 25 لترًا لكل متر مربع ، وهو ما يكفي للاحتياجات المنزلية وحتى في مناطق الكوارث". "والأفضل من ذلك ، يمكن تعديل الهلاميات المائية بسهولة لتحل محل المكونات الأساسية في معظم أنظمة تحلية المياه بالطاقة الشمسية الحالية ، وبالتالي يلغي الحاجة إلى إجراء إصلاح شامل لأنظمة تحلية المياه المستخدمة بالفعل"

لم ينجح يو وفريقه في الحصول على عينات صعبة فحسب ، بل أثبتوا أيضًا أن الهلاميات المائية يمكن أن تساعد في التخلص من الملوثات الأخرى في الماء. وهذا يشمل أشياء مثل الرصاص ، والفلورايد المفرط ، والمواد الكيميائية الأخرى.

حاليًا ، دخل يو وفريقه في شراكة مع مكتب تسويق التكنولوجيا بجامعة تكساس من أجل جعل الهلاميات المائية أكثر سهولة لمن قد يحتاجون إليها.


شاهد الفيديو: مكونات محطة تحلية المياة RO م. محمد علي (سبتمبر 2021).