Dramhaíl díshalannú a iompú ina acmhainn úsáideach

D’fhéadfadh an próiseas a fhorbraíodh ag MIT sáile tiubhaithe a iompú ina cheimiceáin úsáideacha, rud a d’fhágfadh go mbeadh díshalannú níos éifeachtaí.

David L. Chandler|Oifig Nuachta MIT

FIOSRÚCHÁIN PREAS

Fotheideal:

Is gnách go scaoileann plandaí díshalannú cois farraige mar seo méideanna móra sáile tiubhaithe ar ais san fharraige. Tá sé léirithe ag taighdeoirí MIT go bhféadfaí cuid mhaith den dramhaíl seo a iompú ina cheimiceáin úsáideacha.

Fotheideal:

Léiríonn an léiriú acmhainn an phróisis mholta. Is féidir sáile, a d’fhéadfaí a fháil ó shruth dramhaíola plandaí díshalannú osmóis droim ar ais (RO), nó ó phlandaí tionsclaíocha nó oibríochtaí mianadóireachta salainn, a phróiseáil chun ceimiceáin úsáideacha mar hiodrocsaíd sóidiam (NaOH) nó aigéad hidreaclórach (HCl) a tháirgeadh.

Creidmheasanna:

Léaráid le caoinchead na dtaighdeoirí

Íomhá roimhe seoNext image

Táirgeann an tionscal díshalannú atá ag fás go tapa uisce le hól agus le haghaidh talmhaíochta i réigiúin chósta arid an domhain. Ach fágann sé go leor sáile an-tiubhaithe mar tháirge dramhaíola, a dhiúscraítear de ghnáth trína dhumpáil ar ais san fharraige, próiseas a éilíonn córais chaidéalaithe costasacha agus a chaithfear a bhainistiú go cúramach chun damáiste d’éiceachórais mhuirí a chosc. Anois, deir innealtóirí ag MIT go bhfuil bealach níos fearr aimsithe acu.

I staidéar nua, taispeánann siad gur féidir an t-ábhar dramhaíola a thiontú ina cheimiceáin úsáideacha trí phróiseas measartha simplí - lena n-áirítear cinn a fhéadann an próiseas díshalannú féin a dhéanamh níos éifeachtaí.

Is féidir an cur chuige a úsáid chun hiodrocsaíd sóidiam a tháirgeadh, i measc táirgí eile. Seachas sin ar a dtugtar sóid loiscneach, is féidir hiodrocsaíd sóidiam a úsáid chun uisce farraige a chosc ag dul isteach sa ghléasra díshalannú. Athraíonn sé seo aigéadacht an uisce, rud a chabhraíonn le cosc ​​a chur ar shalachar na seicní a úsáidtear chun an t-uisce salainn a scagadh - príomhchúis le cur isteach agus teipeanna i ngnáthphlandaí díshalannú osmóis droim ar ais.

Déantar cur síos ar an gcoincheap inniu san irisCatalysis Dúlraagus in dhá pháipéar eile leis an eolaí taighde MIT Amit Kumar, ollamh le hinnealtóireacht mheicniúil John. H. Lienhard V, agus go leor eile. Is é Lienhard an tOllamh Jameel ar Uisce agus Bia agus stiúrthóir Saotharlann Córais Uisce agus Bia Abdul Latif Jameel.

“Úsáideann an tionscal díshalannú féin go leor de,” a deir Kumar faoi hiodrocsaíd sóidiam. “Tá siad á cheannach, ag caitheamh airgid air. Mar sin más féidir leat é a dhéanamh in situ ag an ngléasra, b’fhéidir gur buntáiste mór é sin. " Tá an méid a theastaíonn sna plandaí féin i bhfad níos lú ná an t-iomlán a d’fhéadfaí a tháirgeadh ón sáile, agus mar sin tá an fhéidearthacht ann gur táirge indíolta é.

Ní hé hiodrocsaíd sóidiam an t-aon táirge is féidir a dhéanamh as sáile dramhaíola: Ceimiceán tábhachtach eile a úsáideann plandaí díshalannú agus go leor próiseas tionsclaíoch eile is ea aigéad hidreaclórach, ar féidir é a dhéanamh go héasca ar an láithreán ón sáile dramhaíola trí mhodhanna próiseála ceimiceacha seanbhunaithe a úsáid. Is féidir an ceimiceán a úsáid chun codanna den ghléasra díshalannú a ghlanadh, ach úsáidtear go forleathan é freisin i dtáirgeadh ceimiceach agus mar fhoinse hidrigine.

Faoi láthair, táirgeann an domhan níos mó ná 100 billiún lítear (thart ar 27 billiún galún) in aghaidh an lae uisce ó dhíshalannú, rud a fhágann an méid céanna sáile tiubhaithe. Déantar cuid mhór de sin a phumpáil ar ais amach san fharraige, agus éilíonn na rialacháin reatha córais sceite costasacha chun caolú leordhóthanach na salainn a chinntiú. Mar sin is féidir go mbeadh tairbhe eacnamaíoch agus éiceolaíoch ann dá ndéanfaí an sáile a athrú, go háirithe de réir mar a leanann díshalannú ag fás go tapa ar fud an domhain. “Tá scaoileadh sáile atá sábháilte ó thaobh an chomhshaoil ​​de inbhainistithe leis an teicneolaíocht reatha, ach tá sé i bhfad níos fearr acmhainní a aisghabháil ón sáile agus an méid sáile a scaoiltear a laghdú,” a deir Lienhard.

Úsáideann an modh chun an sáile a thiontú ina tháirgí úsáideacha próisis cheimiceacha aitheanta agus chaighdeánacha, lena n-áirítear nana-scagadh tosaigh chun comhdhúile neamh-inmhianaithe a bhaint, agus céim leictreodialysis amháin nó níos mó ina dhiaidh sin chun an táirge deiridh atá ag teastáil a tháirgeadh. Cé nach próisis nua iad na próisis atá á moladh, rinne na taighdeoirí anailís ar an bhféidearthacht ceimiceáin úsáideacha a tháirgeadh ó sháile agus mhol siad teaglaim shonrach de tháirgí agus de phróisis cheimiceacha a d’fhéadfaí a iompú ina n-oibríochtaí tráchtála chun inmharthanacht eacnamaíoch an phróisis díshalannú a fheabhsú, agus ag laghdú a thionchair ar an gcomhshaol.

“Caithfear an sáile an-tiubhaithe seo a láimhseáil go cúramach chun beatha san aigéan a chosaint, agus is dramhaíl acmhainne í, agus cosnaíonn sé fuinneamh chun é a phumpáil ar ais san fharraige,” mar sin is bua-bua é Kumar, Kumar. a deir. Agus is ceimiceán uileláithreach é hiodrocsaíd sóidiam “go bhfuil roinnt ag gach saotharlann ag MIT,” a deir sé, mar sin níor cheart go mbeadh sé deacair margaí a aimsiú dó.

Phléigh na taighdeoirí an coincheap le cuideachtaí a bhféadfadh spéis a bheith acu sa chéad chéim eile de ghléasra fréamhshamhla a thógáil chun cabhrú le heacnamaíocht fhíorshaol an phróisis a oibriú amach. “Dúshlán mór amháin is ea costas - costas leictreachais agus costas trealaimh araon,” ag an bpointe seo, a deir Kumar.

Leanann an fhoireann orthu ag féachaint ar an bhféidearthacht ábhair eile, le tiúchan níos ísle, a bhaint as an sruth sáile, a deir sé, lena n-áirítear miotail éagsúla agus ceimiceáin eile, a d’fhéadfadh gnóthas níos inmharthana go heacnamaíoch a dhéanamh do phróiseáil na sáile.

“Gné amháin a luadh… agus a luadh go láidir liom ba ea an moladh go dtacódh teicneolaíochtaí den sórt sin le táirgeadh níos‘ áitiúla ’nó‘ díláraithe ’na gceimiceán seo ag an bpointe úsáide,” a deir Jurg Keller, ollamh le bainistíocht uisce in Ollscoil Queensland san Astráil, nach raibh baint aige leis an obair seo. “D’fhéadfadh roinnt buntáistí móra fuinnimh agus costais a bheith leis seo, mar is minic go gcuireann ardú agus iompar na gceimiceán seo níos mó costais agus éileamh fuinnimh níos airde ná táirgeadh iarbhír iad seo ag na tiúchain a úsáidtear de ghnáth."

Áiríodh ar an bhfoireann taighde freisin iardhochtúire MIT Katherine Phillips agus an fochéimí Janny Cai, agus Uwe Schroder in Ollscoil Braunschweig, sa Ghearmáin. Thacaigh Cadagua, fochuideachta de Ferrovial, leis an obair trí Thionscnamh Fuinnimh MIT.