Új technológia kínálhat környezetbarát megoldást a tengervíz sótalanítására
Az ENSZ statisztikái szerint napjainkban 2,2 milliárd ember nem jut biztonságos ivóvízforráshoz. A problémára megoldást jelenthet a sós víz ivóvízzé alakítása, ám a hagyományos sótalanítási eljárások komoly környezeti károkat okozhatnak. A folyamat végén visszamaradó sűrű, toxikus sóoldatot az üzemek gyakran az óceánba pumpálják vissza, amely drasztikusan növeli a helyi sótartalmat, elszívja az oxigént, és erősen károsítja az amúgy is túlmelegedéssel küzdő tengeri élővilágot. Egy friss egyetemi innováció azonban pontot tehet ennek a káros gyakorlatnak a végére.
Új megoldás a napenergiás sótalanításra
A Rochesteri Egyetem Optikai Intézetének csapata, Chunlei Guo professzor vezetésével egy teljesen új megközelítést dolgozott ki. Létrehoztak egy lézerrel kezelt, fekete fémből készült napelemes panelt, amely kiemelkedő fizikai tulajdonságokkal bír: a speciálisan megmunkált felület extrém módon nyeli el a napfényt, emellett mágnesként vonzza a nedvességet. A rendszer egy egyszerű hétköznapi jelenségen, a „kávégyűrű-hatáson” alapul. Ahogy a folyadék elpárolog az aktív zónából, a visszamaradó ásványi anyagok a panel szélére, egy passzív területre vándorolnak, ahol száraz, szilárd formában rakódnak le.
Miben más a valódi óceánvíz?
A laboratóriumi tesztek során a tudósok sokszor csak tiszta víz és nátrium-klorid keverékével dolgoznak, ami könnyen lemosható, porszerű kristályokat képez. A valódi óceánvíz azonban tele van magnézium- és kalciumvegyületekkel, amelyek a hagyományos gépekben kemény réteget hoznak létre. Ezt úgy kell elképzelni, mint zuhanyrózsán megjelenő vízkövet, amely rövid idő alatt eltömíti és tönkreteszi a gépeket. A rochesteri fejlesztés újítása, hogy a panelbe vésett mikroszkopikus barázdák elvezetik ezeket a lerakódásokat, így a felület tiszta marad. A tesztek során a berendezés hetekig gond nélkül birkózott meg a Csendes-, az Atlanti- és az Indiai-óceánból származó vízzel, és szinte teljes sóeltávolítást végzett, folyékony sóoldat kibocsátása nélkül.
Ásványi anyagok kinyerése a hátrahagyott sókból
A Journal of Materials Chemistry A folyóiratban megjelent tanulmány kiterjeszti ezt a megközelítést: a hátrahagyott szilárd sókból értékes ásványi anyagok nyerhetők ki. A kutatók a lézeres barázdákba speciális nanorészecskéket ágyaztak, amelyekkel sikeresen elkülönítették a lítiumot a többi sótól. Az amerikai Nagy-sóstó vizének vizsgálatakor a kutatóknak sikerült a vízben lévő lítium felét kinyerni. Az elektromos autók és az akkumulátorgyártás hatalmas globális lítiumigényét nézve ez önmagában ígéretes eredménynek számít.
Hosszú még az út az ipari méretekig
Bár a rendszer a laborban kiválóan teljesít, az ipari alkalmazásig komoly mérnöki akadályokat kell még leküzdeni. Egy napfényerősségű tesztelés során a berendezés jelenleg napi 15–18 liter vizet állít elő, míg a legnagyobb szaúd-arábiai létesítmény napi 450 millió litert termel. A felnagyításhoz meg kell oldani a panelek hosszú távú tartósságát, a tömeggyártás költségeit és a meglévő vízhálózatokba való integrálást. Ráadásul a technológiáról szóló független jelentések szerint a rendszer víz köbméterenként 0,6 és 6,7 kilogramm közötti szén-dioxidot termel, ami leginkább a lézeres megmunkálás energiaigénye miatt áll elő, így azonban a gép ökológiai lábnyoma valójában nem nevezhető nullának.
Minden nyitott kérdés ellenére a kutatócsoport komoly mérnöki munkát hajtott végre. A kezdeményezés jövője most azon múlik, sikerül-e meggyőzni az ipari partnereket és a befektetőket a rendszer méretnövelésének finanszírozásáról. Ha a technológia túllép a laboratóriumi kereteken, az nemcsak a globális vízkrízis enyhítésében segíthet, hanem jelentősen csökkentheti a tengeri ökoszisztémákat érő káros terhelést is.
Cikk és kép forrása: korkorosgazdasag.hu
