Drehen Meerwasserentsalzung Abfall in eine nützliche Ressource: Prozess könnte wiederum konzentrierte sole in nützliche Chemikalien, so dass die Meerwasserentsalzung effizienter

Die schnell wachsenden Entsalzung Industrie produziert Wasser zum trinken und für die Landwirtschaft in trockenen Regionen der Welt Küstenregionen. Aber es hinterlässt als Abfallprodukt eine Menge hochkonzentrierte sole, die in der Regel entsorgt, indem er es ins Meer zurück, ein Prozess, der erfordert kostspielige Pumpen-Systeme, das muss sorgfältig verwaltet werden, um zu verhindern, dass Schäden an marinen ökosystemen. Nun, die Ingenieure am MIT sagen, Sie haben einen besseren Weg gefunden.

In einer neuen Studie zeigen Sie, dass durch ein ziemlich einfacher Prozess, die das überflüssige material umgewandelt werden kann, in nützliche Chemikalien — einschließlich diejenigen, die Entsalzung Prozess an sich effizienter.

Der Ansatz kann verwendet werden, zu produzieren, Natriumhydroxid, unter anderem Produkte. Sonst bekannt als ätznatron, Natronlauge kann verwendet werden, um Vorbehandlungsanlagen Meerwasser geht in die Entsalzungsanlage. Dadurch ändert sich der Säuregrad des Wassers, die hilft, zu verhindern fouling der Membranen verwendet, um den filter aus dem salzigen Wasser — eine der Hauptursachen für Unterbrechungen und Ausfälle in der typischen reverse-Osmose-Entsalzungsanlagen.

Das Konzept ist beschrieben, die heute in der Fachzeitschrift Nature Katalyse und in zwei anderen Beiträgen von MIT-Forscher Amit Kumar, professor of mechanical engineering, John. H. Lienhard V, und mehrere andere. Lienhard ist der Jameel Professor von Wasser und Nahrung, und der Direktor des Abdul Latif Jameel Wasser und Nahrung Systems Lab.

„Die Entsalzung Industrie nutzt selbst eine ganze Menge,“ Kumar sagt von Natriumhydroxid. „Sie kaufen es, Geld für es. Also, wenn Sie können es in situ an der pflanze, das könnte ein großer Vorteil.“ Die benötigte Menge in den Pflanzen selbst ist weit weniger als die Summe, die gewonnen werden aus dem Salz, so gibt es auch die Möglichkeit es zu einem verkaufsfähigen Produkt.

Natrium-Hydroxid ist nicht das einzige Produkt, das aus den Abfällen sole: ein Weiterer wichtiger chemischer Entsalzungsanlagen und viele andere industrielle Prozesse ist Salzsäure, die können auch einfach vor Ort aus dem Abfall-sole mit etablierten chemischen VERARBEITUNGSVERFAHREN. Die Chemikalie kann verwendet werden, für die Reinigung von teilen der Entsalzungsanlage, sondern ist auch weit verbreitet in der chemischen Produktion und als eine Quelle von Wasserstoff.

Derzeit ist die Welt produziert mehr als 100 Milliarden Liter (etwa 27 Milliarden Gallonen) pro Tag von Wasser aus Entsalzungsanlagen, die Blätter ein ähnliches Volumen konzentrierter sole. Vieles von dem, gepumpt wird, wieder auf das Meer, und aktuelle Vorschriften erfordern kostspielige Vorfluter geleitet Systeme, um eine ausreichende Verdünnung der Salze. Die Umwandlung der Salzlake kann somit sowohl ökonomisch als auch ökologisch von Vorteil, vor allem als die Entsalzung weiterhin schnell zu wachsen auf der ganzen Welt. „Umweltfreundliche Entladung von sole ist überschaubar, mit der aktuellen Technologie, aber es ist viel besser, sich zu erholen, Ressourcen aus der sole und reduzieren die Menge von sole veröffentlicht,“, sagt Lienhard.

Die Methode der Umwandlung der sole in nützliche Produkte verwendet die bekannten und üblichen chemischen Prozessen, einschließlich der ersten nanofiltration entfernen Sie unerwünschte verbindungen, gefolgt von einem oder mehreren der Elektrodialyse Phasen hinweg, um das gewünschte Endprodukt. Während der Prozesse wird suggeriert, sind nicht neu, haben die Forscher analysiert, die Potenzial für die Produktion von nützlichen Chemikalien, die aus Salzwasser und schlug eine bestimmte Kombination von Produkten und chemischen Prozesse, die sich in den kommerziellen Betrieb zu verbessern, die Wirtschaftlichkeit für die Entsalzung, während die Verminderung seiner Auswirkungen auf die Umwelt.

„Diese sehr konzentrierte sole muss sorgfältig behandelt werden, zu schützen, das Leben im Ozean, und es ist eine Ressourcen-Verschwendung, und es kostet Energie, um die Pumpe es wieder raus auf das Meer,“ so verwandelt Sie in eine nützliche Ware, ist ein win-win, Kumar sagt. Und Natriumhydroxid ist so eine allgegenwärtige Chemikalie, die „jedes lab am MIT hat einige“, sagt er, so Suche nach Märkten für Sie sollte nicht schwierig sein.

Die Forscher haben besprochen, das Konzept mit den Unternehmen, die interessiert sein könnten in den nächsten Schritt der Bau einer Prototyp-Anlage, um zu helfen, arbeiten die real-world economics des Prozesses. „Eine große Herausforderung ist die Kosten-sowohl Strom als Kosten-und Ausstattungskosten,“ in diesem Stadium, Kumar sagt.

Das team wird auch weiterhin der Blick auf die Möglichkeit der Gewinnung von anderen, niedrigeren Konzentration von Materialien aus der sole-stream, sagt er, einschließlich verschiedenen Metallen und andere Chemikalien, die machen könnte die sole, für die Verarbeitung eines auch wirtschaftlich lebensfähigen Unternehmen.