نحوه تصفیه آب با آلومینیوم

به گزارش پزشکی مدرن، بیش از 1 میلیارد نفر در سراسر دنیا به آب شیرین دسترسی ندارند و این مشکل در حال افزایش است: تا سال 2025 دو سوم بزرگ جمعیت دنیا ممکن است با کمبود آب روبرو شوند. برای از بین بردن این تشنگی ، بعضی از جوامع ثروتمند در کارخانه های شیرین سازی آب سرمایه گذاری نموده اند که آب نمک را به آب آشامیدنی تمیز تبدیل می نمایند. اما این هزینه برای بیشتر جوامع بسیار گران است. اکنون ، محققان به تکنیک خورشیدی دست یافته اند که می تواند سیستم های نمک زدایی در مقیاس کوچک را حتی برای خانوارهای خاص نیز مقرون به صرفه کند.

نحوه تصفیه آب با آلومینیوم

به گزارش پزشکی مدرن ،این رویکرد برداشت جدیدی از فناوری قدیمی است . این عکسهای ساکن - ظروف بزرگ پوشیده شده از تارهای پلاستیکی شفاف یا محفظه های شیشه ای - تابش مستقیم آفتاب را به حوضچه ای از آب شور می اندازند. آب تبخیر می گردد و نمک ها را پشت سر می گذارد و سپس روی پلاستیک یا شیشه متراکم می گردد و در آنجا گیر می گردد. مشکل ، توان عملیاتی است. خورشید آنقدر آرام آب را تبخیر می نماید که آب شیرین بسیار کمی فراوری می گردد - حتی برای بیشتر مردم حتی زحمت آن بسیار کم است.

برای برطرف مشکل توان عملیاتی ، محققان سعی نموده اند آب نمک را با فیلم های شناور پر از ذرات فلزی به ابعاد نانو ، که معمولاً از طلا ساخته شده اند ، بریزند. طلا جاذب مناسبی از نور خورشید است و نانوذرات انرژی خورشید را به نقاط کوچک تبدیل می نمایند که پس از آن به طور موثر آب را تبخیر می نمایند. اما طلا و سایر فلزات نجیب که به همان خوبی کار می نمایند ، گران هستند.

اکنون ، محققان در دانشگاه نانجینگ چین یک جاذب خورشیدی را برای کار با آلومینیوم ، یکی از فراوانترین و ارزانترین فلزات روی کره زمین ، طراحی نموده اند. به طور معمول ، آلومینیوم فقط در جذب نور ماورای بنفش ، یک شکاف کوچک از طیف خورشیدی ، مهارت دارد. اما تیم Zhu در دو مرحله این جذب را گسترش داد. ابتدا ، آنها فویل را با یک آرایه منظم از سوراخ ، که عرض هر کدام از آنها 300 نانومتر است ، سوراخ کردند. آلومینیوم مانع از انعکاس نور از سطح می گردد و آن را به وسیله فیلم پراکنده می نماید و باعث افزایش احتمال جذب آن می گردد. محققان همچنین فویل اکسید آلومینیوم را با دوز اضافی آلومینیوم بخار شده اشتباه گرفتند. آلومینیوم اضافی یک لایه نازک در بالا تشکیل می دهد. اما در منافذ ، اتمهای آلومینیوم به جزایر کوچکی تبدیل می شوند که احتمال جذب نور خورشید در فویل را افزایش می دهد.

جزایر آلومینیوم مانند ذرات طلا کار می نمایند ، نقاط گرم نماینده انرژی ایجاد می نمایند که باعث افزایش تبخیر آب در آن مکان ها می گردد. آنها گزارش دادند که این رویکرد به حدی خوب کار کرد که محققان توانستند آب نمک را تا سه برابر سریعتر از فویل تصفیه نمایند. فقط یک متر مربع فویل بسته به میزان تابش نور ساکن ، 2 تا 8 لیتر آب در ساعت فراوری می نماید. آزمایشات نشان داد که آب تصفیه شده فقط حاوی مقادیر کمی نمک است - قطراتی کمتر از آنچه سازمان بهداشت جهانی و آژانس حفاظت از محیط زیست ایالات متحده برای آب آشامیدنی بی خطر می دانند.

نصب جدید به زودی جایگزین تکنیک های فیلتراسیون صنعتی نمی گردد. بنی فریمن ، مهندس شیمی و کارشناس نمک زدایی آب از دانشگاه تگزاس در آستین ، می گوید اینها در مقیاس وسیعی کارآمد هستند و برای هر متر مربع غشا تا 65 لیتر آب در ساعت فراوری می نمایند. با این حال ، نیروگاه های نمک زدایی در حال حاضر به منابع بزرگ انرژی ، معمولاً از سوخت های فسیلی ، نیاز دارند. این امر آنها را برای بسیاری از کشورهای در حال توسعه و خانوارها غیرقابل تحمل می نماید. بنابراین این تکنیک جدید می تواند روشی را برای تصفیه آب افراد با نیاز ارزان خود فراهم کند. فریمن می گوید: مطمئناً نیاز زیادی به آن وجود دارد. اگر بتوانید آب تمیز را حتی در مقیاس کوچک تأمین کنید ، می تواند یک بازی تعویض نماینده باشد.

با این اوصاف ، فریمن اضافه می نماید که رویکرد جدید به شیرین سازی هنوز راهی برای پیشبرد اثبات خود در دنیای واقعی دارد. در آزمایش فعلی آنها ، این تنظیمات برای 25 چرخه هر یک ساعته با افت عملکرد کم انجام شد. اما برای اینکه در دنیای واقعی مفید واقع گردد ، باید ماهها یا سالها دوام بیاورد. محققان همچنین باید راه هایی برای دفع آب نمک اضافی که آب در حال تبخیر از آن است ، پیدا نمایند. اما با وجود بسیاری از مردم که به شدت به آب شیرین نیاز دارند ، منبع ارزان تصفیه ارزان قیمت چشم انداز خوبی است.

منبع: جام جم آنلاین
انتشار: 18 دی 1399 بروزرسانی: 18 دی 1399 گردآورنده: diabetesngo.ir شناسه مطلب: 412

به "نحوه تصفیه آب با آلومینیوم" امتیاز دهید

امتیاز دهید:

دیدگاه های مرتبط با "نحوه تصفیه آب با آلومینیوم"

* نظرتان را در مورد این مقاله با ما درمیان بگذارید