un pahar de apă curată așa cum se face

In timp ce oamenii de știință dezbat despre încălzirea globală, există o industrie care se simte schimbarile din mediul este literalmente „calea grea“ - este producerea de apă potabilă de la non-potabilă. Și nu mai este o chestiune de o simplă sursă de apă de la robinet - și anume producția de H2 proaspăt O. Pentru că nu este de ajuns.

Pentru a face față unui deficit de apă dulce, nu trebuie să trăiască în mijlocul Saharei - în cazul în care, de altfel, ei, apa, plin, sub dunele de nisip. există un deficit de apă dulce din Europa, SUA, China, India, și chiar în unele locuri din România. La urma urmei, acest lucru, din nou, este o apă curată, potabilă.

Corpul uman este suficientă în acest sens agitat. Puțin mai mult de 1 gram de sare pe litru - iar apa poate fi deja utilizat numai într-o măsură limitată. Mai aproape de 10 grame pe litru - și aici cu utilizarea constantă a problemelor începe. Limitările privind conținutul de bacterii și de materii organice. În general, apa nu trebuie doar să producă și să facă. Iar una dintre modalitățile cele mai raționale - este de desalinizare.

Planeta în ochi uscat, iar producția de apă potabilă a devenit o „afacere a viitorului“

Destul de ciudat, dar desalinizare a apei, care este, de la sare pentru a face în stare proaspătă, este necesar nu numai pe malul deșert din Arabia. Chiar și în partea europeană a România, în Europa, SUA și multe alte țări, cel mai bun mod de a obține apă potabilă curată - să-l facă din sare. Faptul că saramuri au loc aproape peste tot, ei nu reproduc bacterii, ele apar, de obicei, la o adâncime suficientă, și nu sunt supuse contaminării chimice externe.

Dacă locuiți pe plajă, în special dacă este relativ curat, este posibil, desigur, să fie utilizat, ca materie primă și ei. Aici sunt metodele de bază care sunt utilizate în prezent.

Distilarea cu fierbere

Distilare - una dintre cele mai vechi metode de producere a apei proaspete din sare. În prezent, există mai multe metode bazate pe acest principiu: să fiarbă apa, apoi condensa aburul, și aici aveți un lichid pur. Bea nu poate fi prea mult timp, așa că a adăugat un pic de sare naturală.

În producția industrială de apă este acum răspândită două metode: unul este cunoscut pentru o lungă perioadă de timp, această metodă este de distilare multicolumn (Multi-efect Distilare sau MED), în cazul în care fierbe apa sărată este produsă în prima coloană, iar căldura generată aburul este utilizat pentru încălzirea coloanelor ulterioare. metodă sigură, dar în gradul de eficacitate al permanente cu sfârșitul rating de eficiență.

Mai eficient este instantaneu efervescență distilare (Multi-stage-flash sau MSF): în acest caz, apa sărată este evaporată în camerele unde presiunea scade treptat, și, prin urmare, este mai scăzută temperatura necesară pentru a aduce apa la fiert.

Există două metode, care sunt un fel de dezvoltare a primelor două: distilarea membranei (Membrane Distilare sau MD), în care rolul „frigider-bobina“ realizează o membrană hidrofobă permeabilă la vapori de apă, dar de reținere a apei; și distilare de compresie (mecanică de vapori de compresie sau MVC), în cazul în care pentru încălzirea apei sărate în prima coloană utilizată comprimată, ceea ce înseamnă că aburul supraîncălzit.

Toate aceste metode au un dezavantaj fundamental - pentru a transforma apa în abur, avem nevoie de energie extraordinară. Pentru încălzirea apei de la 0 la 100 de grade este necesară pentru a cheltui 420 kj de energie, dar apa încălzită la rândul său, la aburul necesar este deja în 2260 kj. Pentru instalațiile de acest tip de consum de energie electrică este de numai 3,5 kWh pe metru cub de apă proaspătă obținută.

distilarea Soarelui

Este destul de logic în țările din sud să folosească energia solară pentru distilare. În acest caz, se poate utiliza fie energia termică solară directă, sau dispozitive fotovoltaice (celule solare) pentru generarea de energie, care trebuie să fie utilizat în continuare. Cel mai simplu - un vaporizatoare solar, care arata ca sticla sau prismă de plastic de pe fundul care este apa sarata.

Energia solară încălzește apa, se evaporă, se condensează pe pereții înclinați, și se varsă în receptor. Este foarte simplu, dar problema este că un astfel de sistem de eficiență mai mică de 50%. Desigur, pentru cei săraci și zonele deșertice ale deciziei, în cazul în care sarcina este de a furniza apă într-un mic sat.

Aceasta nu este o celulă solară, și evaporatoare de film solare, care oferă suficientă apă pentru o casă

Experții desfășoară activități de cercetare și dezvoltare cu scopul de a spori impactul unor astfel de sisteme. de exemplu, utilizând un film capilar, ceea ce mărește eficiența distilator solar. Cu toate acestea, trebuie admis că nici soarele, nici energia eoliană sau geotermală nu sunt încă în sine, principalele forțe care produc apă proaspătă, deși, și nu necesită costuri semnificative de întreținere. Dar apa poate nu numai distila - sare poate fi îndepărtată din apă și prin alte mijloace.

De exemplu, este posibil să se utilizeze electrodializă (electrodializă sau ED) - acest procedeu folosește două membrane, unul permite doar cationi și ceilalți doar anioni care diverg la membranele prin acțiunea aplicată DC-le. Acest sistem funcționează bine în două locuri cu panouri solare și turbinele eoliene.

osmoză Majestatea

O altă formă foarte eficientă a sărurilor și separarea apei - osmoza inversă. osmoza directă - este dorința de a obține apa printr-o membrană semipermeabilă în cazul în care se dizolvă mai multă substanță. De exemplu, arborele oferă dieta cu apă din cauza osmoza: în „trupul“ lui în sucurile se dizolvă zahărul, și astfel apa din sol tinde să pătrundă suprafața în rădăcini, creând o presiune care conduce apa și în sus.

Sucul de morcovi este turnat din cauza fenomenului de osmoză. Celulele noastre păstrează forma lor datorită faptului că apa poate intra prin membranele lor, dar zahărul să iasă - nr. Dar, dacă creați o presiune care este mai mare decât presiunea de osmoză, atunci procesul invers - apa va merge, și particulele de sare sau restul de zahăr. Deci, a efectuat desalinizare prin osmoză inversă.

Metoda de osmoza (osmoza inversa sau RO) inversă poate fi descris alternativ ca utilizarea unei membrane semipermeabile prin care apa sare este trecută, sub presiune, iar sarea rămâne pe partea cu care a aplicat suprapresiunii.

Această metodă este acum o metode industriale majore este considerat a fi foarte eficient, și mai mult decât atât - un low-cost. De exemplu, pentru a produce 1 metru cub de apă proaspătă trebuie să fie depus de MSF in cantitatea de energie electrică și termică de la 10 la 13 kWh. Metoda MVC poate necesita de la 9,5 până la 17 kWh. Dar metoda de osmoză inversă în cazul desalinizarea apei de mare durează de la 4,5 la 8,5 kWh. Dar dacă apa sălcie, de exemplu din fântâni arteziene, atunci îi lipsesc în general totală 1,0 -2.5 kW-h de electricitate. Acest lucru face posibil din nou să folosească pentru sursele de consum redus de energie de generare a energiei electrice. Dar, în principiu, este posibil să renunțați la energie electrică sau a reduce drastic consumul de la o simplă cantități.

Cum de a valorifica la mare?

În cazul în care instalarea pe uscat de osmoza inversa, ceea ce reduce salinitatea apei de la o fântână arteziană, poate fi ușor de alimentat, de exemplu, de la cea mai apropiată centralei electrice de la plaja pustie este mult mai dificil. În deșerturi, în general, dificil de a menține linia de putere, și nu doar din cauza climatului cald.

O peșteră în oceane în apropiere de coasta val puternic a cărui energie este irosită. Marcus Yalaynen de la Universitatea Aalto din Finlanda a propus o abordare cu totul nouă pentru rezolvarea problemei, și anume, de a valorifica valurile ei înșiși, astfel încât acestea să genereze o presiune ridicată necesară pentru a rula procesul de osmoza inversa. Sistemul său, numit AaltoRO, constă dintr-un convertor val submarină și instalarea mal.

Sistemul AaltoRO poate transforma deșertul de coastă într-o grădină verde, nu va necesita nici o kilowați a surselor de energie externe

Converter este furnizat pe placa de pe fundul mării masoara aproximativ 25h10 metri. Acesta este articulat în partea de jos și, prin urmare, începe cu valuri să oscileze înainte și înapoi. placa Fluctuații declanșează o pompă în apă terestră și mare sub presiune se repede în unitatea membrana de osmoza inversa, unde deșeurile sunt separați în desalinizare silnosolenye (ele sunt unite înapoi în mare) și apa proaspătă reală.

Prețul de cost al apei produse în instalația cu o capacitate de 3700 de metri cubi de apă proaspătă pe zi va fi, potrivit estimărilor, aproximativ 60 de cenți pe tonă (adică mai puțin de 30 de ruble). O astfel de plante pentru a furniza apa 7500 australienilor 21,150 Peruvians 750 tysyach Mozambicans. Alegerea acestor oameni nu este intamplatoare: ea este Australia, Africa de Sud, America de Sud, vestul Statelor Unite, Insulele Canare și Maghreb - acestea sunt locurile în care există oceane și deserturi, care au nevoie de apă, precum și oamenii care locuiesc acolo.

Din păcate, modele frumoase de aisberguri de transport spre țărmuri aride erau prea costisitoare în calcule, și periculoase pentru mediu - apă proaspătă în cantități vor ucide animale ocean. Dar noua tehnologie cu cele mai recente evoluții în cel mai subtire membranelor, poate fi mare pentru a face o diferenta cu apa curata si proaspata pentru mai bine. Iar necesitatea acestor evoluții se resimte nu numai în țările calde. De fapt, deschiderea unei sticle de apă pură în centrul de la România, sunt sanse sa bea, de asemenea, apă purificată prin osmoză inversă.