https://bodybydarwin.com
Slider Image

Øjeblikkelig ekspert: Let ferskvand

2021

//koppillustration.com

I 2025, rapporterer De Forenede Nationer, vil to ud af tre mennesker på Jorden bo på steder uden nok ferskvand til at drikke eller dyrke afgrøder. En måde at slå denne tendens på er at udvinde vand fra saltvand. Den mest almindelige metode til at gøre det er omvendt osmose, en energiintensiv proces. For at reducere denne energibyrde udvikler forskere andre metoder til at afsaltning af vand, såsom anvendelse af biomimetiske membraner. Nogle foreslåede afsaltningsanlæg reducerer deres energibehov ved at bruge energifangstordninger eller bæredygtige energikilder som vindkraft. Her er hvordan en avanceret plante - Thames Gateway vandbehandlingsværker, der åbnede i juni i Beckton, East London - behandler 39 millioner gallon vand hver dag.

OMVENDT OSMOSE
De fleste afsaltningsanlæg drager fordel af omvendt osmose til at filtrere salt fra vand. Pumper tvinger saltet vand gennem et ark polyamid, der vikles omkring en kæmpe cylinder. Vandmolekyler klemmer mellem de individuelle polyamidkæder for at passere til membranens yderside. Det opløste salt kan ikke passere mellem polymerkæderne, så det forbliver bagved. Beckton-anlægget bruger en unik fire-trins omvendt osmoseproces (de fleste planter bruger kun en eller to), hvor det brækkede vand løber gennem fire sæt membraner, som hvert trin genererer mere ferskvand ud af det salte Thames-vand. I en totrinsproces kan kun 50 procent af kildevandet drikkes. Ingeniørerne siger, at Beckton-anlæggets proces vil konvertere 85 procent af flodvand til ferskvand.

ENERGIEVENDIGE ENHEDER
De 15 procent, der er tilbage, nu et salt, er stadig under pres, og trykket kan genindvindes. Saltlage saltvand en turbin i anlæggets energegenvindingsanordninger. Denne turbin kører en pumpe, der øger trykket i den næste batch med havvand, der bevæger sig gennem systemet. Tom Pankratz, redaktøren for Water Desalination Report, estimerer, at siden energegenvindingsindretninger blev introduceret for 15 år siden, har de skåret den mængde energi, der kræves for at producere ferskvand i halvdelen, fra 30 kilowatt-timer pr. 1.000 gallon til under 15 kilowatt -hours

TIDAL UDSKRIVELSE
Jo mere salt der er i vandet, jo mere koster det at få det ud, så Beckton-anlægsingeniører justerer deres tilgang afhængigt af tidevandet. De samler flodmundingen i enorme tanke i timerne op til lavvandet, så de får flodvand med en koncentration på mindre end en tredjedel af det normale havvand. Når tidevandet begynder at rulle ind og saltholdigheden begynder at stige, pumpes tanke
lukke ned.

Affaldsbehandling
Beckton-anlægget koordinerer med sin nabo, et stort rensningsanlæg. Behandlet spildevand fra spildevandsanlægget blandes med det saltvandskoncentrat anan miljøfare og fortyndes, hvilket gør udledningen mindre salt end floden.

HVORDAN MANGE OMKOSTERER UDSALINATION?
Generelt kan afsaltet brakvand og almindeligt behandlet kommunalt vand koste omkring $ 1, 50 pr. 1.000 gallon, mens afsaltet havvand måske koster $ 2, 50 til $ 3 per 1.000 gallon.

HVORDAN ER MANGE DESALINATIONSPLANTER I DER I USA?
Cirka 250, som hver har kapacitet til at generere mere end 0, 025 millioner gallon om dagen. Næsten halvdelen er i Florida med snesevis af planter i Californien og Texas.

Fremad osmose: Osmose er den proces, hvor vand bevæger sig fra et område med lav opløst koncentration (såsom salt eller sukker) gennem en membran til et område med høj koncentration. I et system, der er patenteret af Massachusetts-selskabet Oasys, adskiller en membran saltvand fra en stærkt koncentreret opløsning af ammoniakksalte. Vandmolekylerne vandrer fra saltvandet til en opløsning af ammoniakksalte. For at frembringe ferskvand fjernes ammoniakken fra vandet ved lav kvalitet. Denne proces kræver mindre energi end omvendt osmose.

Biomimetiske membraner: Kanaler med proteiner kaldet aquaporiner indlejret i en polymermembran filtrerer ferskvand fra saltvand, ligesom en nyre genvinder vand fra urin. (Faktisk findes der flere slags aquaporiner i nyrerne.) Aquaporinproteinerne trækker fortrinsvis vandmolekylerne gennem membranen.

To for fire er faktisk ikke 2 for 4 - her er grunden

To for fire er faktisk ikke 2 for 4 - her er grunden

Volvo Groups nye militære køretøj kan køre sidelæns, som en krabbe

Volvo Groups nye militære køretøj kan køre sidelæns, som en krabbe

$ 8 Anker iPhone-sager og andre gode tilbud, der sker i dag

$ 8 Anker iPhone-sager og andre gode tilbud, der sker i dag