Μηχανικοί του MIΤ παρουσίασαν μια συσκευή νανοτεχνολογίας που απομακρύνει το αλάτι από το θαλασσινό νερό χωρίς μεγάλη κατανάλωση ενέργειας, ανοίγοντας έτσι το δρόμο για μικρές μονάδες αφαλάτωσης που θα λειτουργούν ακόμα και με μπαταρίες.
Η εφεύρεση δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Nature Nanotechnology την Κυριακή, παραμονή της Παγκόσμιας Ημέρας Νερού στις 22 Μαρτίου.
Τα σημερινά συστήματα αφαλάτωσης βασίζονται συνήθως στην τεχνολογία της αντίστροφης όσμωσης, στην οποία το νερό διοχετεύεται με πίεση πάνω σε μια ημιπερατή μεμβράνη, η οποία αφήνει τα μόρια νερού να περάσουν, αλλά εμποδίζει τα ιόντα χλωρίου και νατρίου, από τα οποία αποτελείται το αλάτι.
Όμως η αντίστροφη όσμωση απαιτεί μεγάλες εγκαταστάσεις, καταναλώνει μεγάλα ποσά ηλεκτρικής ενέργειας και χρειάζεται συχνά καθαρισμό των μεμβρανών από τα συσσωρευμένα άλατα.
Η νέα προσέγγιση θα ήταν προτιμότερη σε απομονωμένες περιοχές ή σε αναπτυσσόμενες χώρες. Το νέο σύστημα αποτελείται από μια πολύ μικρή συσκευή με λεπτά αυλάκια, τα οποία διαχωρίζουν το πόσιμο από το αλμυρό νερό.
Ο Δρ Τζονγκιόν Χαν και οι συνεργάτες του στο Τεχνολογικό Ινστιτούτο Μασαχουσέτης αξιοποίησαν το φαινόμενο της «πόλωσης συγκέντρωσης ιόντων»: Το νερό αρχικά περνά από ένα μικροσκοπικό κανάλι γύρω από το οποίο υπάρχει ένα ηλεκτρικό πεδίο. Το πεδίο αυτό απομακρύνει από το νερό όλα τα φορτισμένα σωματίδια, όπως τα θετικά ιόντα νατρίου και τα αρνητικά ιόντα χλωρίου.
Το νερό που βγαίνει από το κανάλι αυτό, απιονισμένο κατά 95%, περνά στη συνέχεια από φίλτρα συμβατικής τεχνολογίας που κατακρατούν μικρόβια, ιούς και άλλα ουδέτερα σωματίδια.
Όπως αναφέρει το Γαλλικό Πρακτορείο Ειδήσεων, η ενεργειακή αποδοτικότητα της συσκευής ήδη είναι εξίσου καλή ή και καλύτερη σε σχέση με πιο σύγχρονες μονάδες αντίστροφης όσμωσης.
Προς το παρόν, όμως, η μικροσκοπική συσκευή μπορεί να παράγει μόλις 10 μικρόλιτρα (εκατομμυριοστά του λίτρου) ανά λεπτό. Οι ερευνητές πάντως αισιοδοξούν ότι θα μπορέσουν δημιουργήσουν συστήματα που περιλαμβάνουν πολλές τέτοιες συσκευές και ανεβάζουν την παραγωγή στα 100 m ανά λεπτό.
Η ερευνητική ομάδα έχει καταθέσει αίτηση διπλώματος ευρεσιτεχνίας για την τεχνολογία, διευκρινίζει όμως ότι η εμπορική αξιοποίησή της απέχει ακόμα αρκετά χρόνια.
Η εφεύρεση δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Nature Nanotechnology την Κυριακή, παραμονή της Παγκόσμιας Ημέρας Νερού στις 22 Μαρτίου.
Τα σημερινά συστήματα αφαλάτωσης βασίζονται συνήθως στην τεχνολογία της αντίστροφης όσμωσης, στην οποία το νερό διοχετεύεται με πίεση πάνω σε μια ημιπερατή μεμβράνη, η οποία αφήνει τα μόρια νερού να περάσουν, αλλά εμποδίζει τα ιόντα χλωρίου και νατρίου, από τα οποία αποτελείται το αλάτι.
Όμως η αντίστροφη όσμωση απαιτεί μεγάλες εγκαταστάσεις, καταναλώνει μεγάλα ποσά ηλεκτρικής ενέργειας και χρειάζεται συχνά καθαρισμό των μεμβρανών από τα συσσωρευμένα άλατα.
Η νέα προσέγγιση θα ήταν προτιμότερη σε απομονωμένες περιοχές ή σε αναπτυσσόμενες χώρες. Το νέο σύστημα αποτελείται από μια πολύ μικρή συσκευή με λεπτά αυλάκια, τα οποία διαχωρίζουν το πόσιμο από το αλμυρό νερό.
Ο Δρ Τζονγκιόν Χαν και οι συνεργάτες του στο Τεχνολογικό Ινστιτούτο Μασαχουσέτης αξιοποίησαν το φαινόμενο της «πόλωσης συγκέντρωσης ιόντων»: Το νερό αρχικά περνά από ένα μικροσκοπικό κανάλι γύρω από το οποίο υπάρχει ένα ηλεκτρικό πεδίο. Το πεδίο αυτό απομακρύνει από το νερό όλα τα φορτισμένα σωματίδια, όπως τα θετικά ιόντα νατρίου και τα αρνητικά ιόντα χλωρίου.
Το νερό που βγαίνει από το κανάλι αυτό, απιονισμένο κατά 95%, περνά στη συνέχεια από φίλτρα συμβατικής τεχνολογίας που κατακρατούν μικρόβια, ιούς και άλλα ουδέτερα σωματίδια.
Όπως αναφέρει το Γαλλικό Πρακτορείο Ειδήσεων, η ενεργειακή αποδοτικότητα της συσκευής ήδη είναι εξίσου καλή ή και καλύτερη σε σχέση με πιο σύγχρονες μονάδες αντίστροφης όσμωσης.
Προς το παρόν, όμως, η μικροσκοπική συσκευή μπορεί να παράγει μόλις 10 μικρόλιτρα (εκατομμυριοστά του λίτρου) ανά λεπτό. Οι ερευνητές πάντως αισιοδοξούν ότι θα μπορέσουν δημιουργήσουν συστήματα που περιλαμβάνουν πολλές τέτοιες συσκευές και ανεβάζουν την παραγωγή στα 100 m ανά λεπτό.
Η ερευνητική ομάδα έχει καταθέσει αίτηση διπλώματος ευρεσιτεχνίας για την τεχνολογία, διευκρινίζει όμως ότι η εμπορική αξιοποίησή της απέχει ακόμα αρκετά χρόνια.
Αναρτήσεις
.jpeg)
0 σχόλια
Δημοσίευση σχολίου