Ways Meerwasser trinkbar zu machen - Business Insider
Der Klimawandel wird wahrscheinlich viele Aspekte des Lebens auf der Erde verändern, darunter ein großes Problem Zugang zu sauberem Wasser zu machen. Von Dürre auf den Anstieg des Meeresspiegels, droht der Klimawandel uns alle durstig zu verlassen.
Die Anlage, die in der Stadt Karlsbad gebaut wird, ist die neueste Bemühung der Region drückenden Wasser Bedarf zu decken. Kalifornien trat nur im vierten Jahr der Dürre und 40% des Staates als Leiden von „außergewöhnlicher Dürre“, listet die strengste Einstufung auf dem US-Dürre-Monitor.
Dürre wird erwartet, dass eine noch schärfere Herausforderung in der Zukunft werden, wie die Klimawandel Temperaturen treibt höher - nicht nur in Kalifornien, sondern auf der ganzen Welt. Der Klimawandel hat das Potenzial, zum Teil schwer Regionen Wasserressourcen zu beeinflussen und Dürre ist nur ein Weg, was passieren kann.
Der Anstieg des Meeresspiegels bedroht auch Küstenwasserversorgung, die oft ihr Süßwasser ziehen aus Grundwasserleitschichten. Da der Ozean landeinwärts kriecht, kann sie diese Aquifere eindringen und das Grundwasser verunreinigen.
Mit diesen Bedrohungen Quellen Süßwasser, neue und bessere Wege zu finden, eine wachsende Sorge zu produzieren Trinkwasser ist. Der Ozean ist die größte Quelle von Wasser auf dem Planeten, aber ungenießbar wegen seines hohen Salzgehalt. Glücklicherweise haben Wissenschaftler mit einer Handvoll Möglichkeiten kommen, um das Salz zu bekommen aus Wasser und machen es zum Trinken sicher, und sie arbeiten mehr entwickeln.
Leider Entsalzung durch jedes Verfahren ist teuer und für den Augenblick, nicht praktisch für jede wasserarme Gemeinschaft. Die Carlsbad Pflanze, zum Beispiel, kostet $ 1 Milliarde zu bauen, nach dem MIT Technology Review. Aber Wissenschaftler arbeiten an bestehenden Techniken verbessern sie effizienter und kostengünstiger zu machen.
Hier sind einige der Entsalzung Techniken, die sie mit so weit habe kommen:
Destillation
Wasserdestilliergerät ist die älteste und am weitesten verbreitete Methode verwendet, um Salz zu entfernen. In einfachen Worten, das Wasser beinhaltet Verdampfen Destillation und Kondensation sie dann wieder in eine Flüssigkeit. Das Salz wird zurückbleiben, wenn das Wasser in die Luft kocht, und das saubere Wasser kann dann in einem separaten Behälter gesammelt werden.
Sie können tatsächlich eine vereinfachte Version dieses Prozesses in Ihrem eigenen Haus durchzuführen, indem eine Konstruktion „solar noch.“ Sie dehnen ein Blatt aus durchsichtigem Kunststoff über die Schüssel oder das Loch, die das kontaminierte Wasser enthält.
Die Sonne scheint durch den Kunststoff, Erwärmung des Wassers unten und bewirkt, dass es langsam verdampfen, so dass hinter Salz und andere Verunreinigungen. Das verdampfte Wasser wird auf der Unterseite der Kunststoffplatte kondensiert, wo sie dann in einem separaten Behälter sammeln.
Es sieht ein bisschen wie folgt aus:
Destillationsanlagen führen diesen grundlegenden wissenschaftlichen Prozess auf einem viel größeren Maßstab, aber sie laufen auf Strom um den Prozess zu beschleunigen.
Darüber hinaus gibt es elektrische Haushalt Brennereien und können von weniger als $ 100, um Tausende von Dollar, abhängig von der Größe und Effizienz der Vorrichtung für überall erworben werden. die meisten von ihnen können jedoch nur ein paar Liter sauberes Wasser in einer Zeit produzieren, und im Allgemeinen der Prozess der Destillation erfordert viel Energie.
Umkehrosmose
Dies ist eines der am häufigsten verwendeten Methoden in Entsalzungsanlagen heute verwendet wird, und ist die Methode, die in der Carlsbad-Anlage in San Diego County verwendet wird.
Die Technik verwendet Hochdruckpumpen kontaminiertes Wasser über eine spezielle Membran zu zwingen, was das schlechte Material Unkraut aus und läßt das reine Wasser durch.
Vor kurzem untersuchen Wissenschaftler haben eine neue Art von Membran, die es leichter schieben das Wasser durch machen. Die experimentelle Methode verwendet Graphen, und Forscher am MIT haben es geschaffen, einen super-dünnen Graphenmembran nur ein Atom dick zu erstellen. die sie sagen, wird die Umkehrosmose einfacher, weniger energieintensiv und kostengünstiger machen.
Und jährliche Operationen und Verwaltungskosten können lähmend sein, sowie sehr variabel in Abhängigkeit von der Größe der Anlage und den eingesetzten Systemen, in Wasser zu nehmen und sie an Kunden zu verteilen. Zum Beispiel fand ein Bericht von Pacific Institute, dass die Kwinana Entsalzungsanlage in Perth, Australien bei etwa $ 17 Millionen pro Jahr tätig ist, und das Gold Coast Entsalzungsanlage in Tugun, erfordert Australien $ 30 Millionen pro Jahr.
vorwärts-Osmose
Dieses Verfahren beruht auf dem natürlichen Prozess der Osmose, das Wassers Tendenz ist von den Bereichen mit einer hohen Konzentration eines gelösten Stoffes (wie Salz) zu fließen, um Bereiche mit einer geringeren Konzentration.
Angenommen, Sie haben zwei Behälter haben, durch eine Membran getrennt, das Wasser durchlässt (aber ausschliesst andere Substanzen, wie Salz).
Sie füllen eine Seite mit reinem Wasser und die andere Seite mit Salzwasser. Das reine Wasser beginnt durch die Membran in Salzwasser-Seite in dem Bemühen, zu fließen, das Gleichgewicht wiederherzustellen.
Vorwärtsosmose stützt sich auf ein ähnliches System, und es erfordert nicht die Hochdruckpumpen, die Osmose-Anwendungen umzukehren. Er trennt zwei Behälter mit einer Membran, - an einer Seite ist das verunreinigte Wasser, und auf der anderen Seite ist das Wasser mit einer sehr hohen Konzentration von einer Art von gelöstem Stoff, in der Regel Salz. Wasser von der verunreinigten Seite beginnt über die Membran zu strömen, die Salzlösung auf der anderen Seite zu verdünnen.
Aber es gibt einige hang-ups. Auch wenn das reine Wasser durch die Membran fließt das konzentrierte Salzwasser verdünnt, nicht beseitigt es nicht das Salz. Also vorwärts Osmose ist eine gute Möglichkeit, eine breite Palette von Verunreinigungen zu befreien, die im Wasser sein könnte, da die Membran sie auszusondern wird - aber immer noch mit Salzwasser auf der anderen Seite am Ende, so dass Sie durch eine zusätzliche gehen muss Entsalzungsschritt am Ende völlig das Wasser zu reinigen.
Befürworter sagen, das Verfahren bei der Ausmerzung der Verunreinigungen besser ist (abgesehen von Salz) als Umkehrosmose. Einige haben auch den Prozess gefeiert, weil es scheint, weniger Energie zu verbrauchen. Modern Wasser berichtet, dass seine Al Khaluf Anlage eine 47% ige Reduktion des Energieverbrauchs zeigte im Vergleich zur Umkehrosmose. Aber es ist unklar, ob die Technologie, als Ganzes, wirklich effizienter ist. Eine Studie vom MIT herausgefunden, dass Vorwärts-Osmose ist eigentlich weniger energieeffizient als Umkehrosmose.
Elektro
Während dies auch auf Salinen, ist es nicht wirklich helfen, andere Verunreinigungen auszusondern, die im Meerwasser gefunden werden könnten, wie Schmutz oder mikroskopisch kleinen Organismen. Aber da Elektro neigt, schneller zu arbeiten und größere Mengen an Wasser als andere Verfahren entsalzen kann, arbeiten die Forscher an Möglichkeiten zur Beseitigung von anderen Verunreinigungen des Prozess besser zu machen.