Μία επαναστατική διαδικασία αφαλάτωσης νερού που ανοίγει τον δρόμο για φορητές μονάδες αφαλάτωσης που λειτουργούν με ηλιακή ενέργεια ανέπτυξαν ερευνητές στο University of Bath.
H εν λόγω διαδικασία είναι χαμηλού κόστους και ενεργειακής κατανάλωσης και δεν χρειάζεται ιδιαίτερη συντήρηση, ενώ έχει τη δυνατότητα να παρέχει καθαρό νερό σε κοινότητες που βρίσκονται σε απομακρυσμένες περιοχές ή περιοχές που έχουν πληγεί από καταστροφές και αντιμετωπίζουν προβλήματα πρόσβασης σε πόσιμο νερό.
Η πρωτότυπη μονάδα αφαλάτωσης νερού αναπτύχθηκε από το Water Innovation and Research Centre του πανεπιστημίου σε συνεργασία με το Bogor Agricultural University της Ινδονησίας και το University of Johannesburg. Πρόκειται για ένα 3D-printed σύστημα με δύο εσωτερικούς θαλάμους, σχεδιασμένους για την εξαγωγή και τη συσσώρευση άλατος. Όταν το σύστημα ενεργοποιείται, κατιόντα και ανιόντα άλατος ρέουν μεταξύ των θαλάμων περνώντας μέσα από μικρές τρύπες σε μια λεπτή συνθετική μεμβράνη. Η ροή αυτή γίνεται μόνο προς μία κατεύθυνση, χάρη σε έναν μηχανισμό που παραπέμπει στη σύγχρονη τεχνολογία κινητών τηλεφώνων. Ως αποτέλεσμα αυτής της ροής μονής κατεύθυνσης, το αλάτι εξάγεται από το θαλασσινό νερό. Αυτό έρχεται σε αντίθεση με τη συμβατική διαδικασία αφαλάτωσης, όπου είναι το νερό που περνά μέσα από τη μεμβράνη.
Η αφαλάτωση εξελίσσεται σε μια όλο και σημαντικότερη διαδικασία για την παροχή πόσιμου νερού και νερού για άρδευση όπου υπάρχει έλλειψη γλυκού νερού- ωστόσο «παραδοσιακά» ήταν μια διαδικασία με υψηλό κόστος ενέργειας, που λαμβάνει χώρα σε μεγάλα εργοστάσια. «Υπάρχουν φορές που θα ήταν εξαιρετικά ωφέλιμο να εγκαθιστούμε μικρές, ηλιακές μονάδες αφαλάτωσης για την εξυπηρέτηση ενός μικρού αριθμού νοικοκυριών. Τα μεγάλα βιομηχανικά υδραγωγεία είναι απαραίτητα τον 21ο αιώνα, αλλά δεν μπορούν να βοηθήσουν εάν ζεις κάπου μακριά, όπου το πόσιμο νερό είναι ελάχιστο, ή κάπου που έχει χτυπήσει καταστροφή η οποία έχει σταματήσει την παροχή γλυκού νερού» είπε ο καθηγητής Φρανκ Μάρτεν, του Τμήματος Χημείας του πανεπιστημίου.
Το συγκεκριμένο σύστημα αφαλάτωσης έχει χαμηλές ενεργειακές απαιτήσεις και δεν διαθέτει κινητά τμήματα. «Άλλα συστήματα χρησιμοποιούν τεράστιες πιέσεις για να πιέζουν το νερό μέσα από νανοπόρους, αλλά εμείς αφαιρούμε μόνο τα άλατα. Το πιο ενδιαφέρον είναι πως οι εξωτερικές αντλίες και διακόπτες μπορούν να αντικατασταθούν από μικροσκοπικές διαδικασίες μέσα στη μεμβράνη- κάπως σαν τον τρόπο με τον οποίο λειτουργούν οι βιολογικές μεμβράνες» πρόσθεσε ο ερευνητής.
Άλλο ένα πλεονέκτημα του συστήματος αυτού είναι πως επιτρέπει και τη συγκέντρωση του αλατιού, μειώνοντας με αυτόν τον τρόπο τα απόβλητα από τη διαδικασία. Το αλάτι αυτό μπορεί στη συνέχεια να κρυσταλλοποιηθεί και να χρησιμοποιηθεί. Οι περισσότερες άλλες διαδικασίες αφαλάτωσης ρίχνουν το νερό πίσω στη θάλασσα υπό τη μορφή άλμης, προκαλώντας προβλήματα στο θαλάσσιο οικοσύστημα.
Καλώς εχόντων των πραγμάτων, ο καθηγητής Μάρκεν πιστεύει ότι το τμήμα του θα μπορούσε να παρουσιάσει μια λειτουργική φορητή συσκευή μέσα σε πέντε χρόνια. Προς το παρόν, το πρωτότυπο είναι σε θέση να αφαιρεί το 50% του αλατιού από ένα δείγμα νερού, αλλά για να γίνει πόσιμο το θαλασσινό νερό το ποσοστό του αλατιού πρέπει να μειωθεί κατά 90%.
H εν λόγω διαδικασία είναι χαμηλού κόστους και ενεργειακής κατανάλωσης και δεν χρειάζεται ιδιαίτερη συντήρηση, ενώ έχει τη δυνατότητα να παρέχει καθαρό νερό σε κοινότητες που βρίσκονται σε απομακρυσμένες περιοχές ή περιοχές που έχουν πληγεί από καταστροφές και αντιμετωπίζουν προβλήματα πρόσβασης σε πόσιμο νερό.
Η πρωτότυπη μονάδα αφαλάτωσης νερού αναπτύχθηκε από το Water Innovation and Research Centre του πανεπιστημίου σε συνεργασία με το Bogor Agricultural University της Ινδονησίας και το University of Johannesburg. Πρόκειται για ένα 3D-printed σύστημα με δύο εσωτερικούς θαλάμους, σχεδιασμένους για την εξαγωγή και τη συσσώρευση άλατος. Όταν το σύστημα ενεργοποιείται, κατιόντα και ανιόντα άλατος ρέουν μεταξύ των θαλάμων περνώντας μέσα από μικρές τρύπες σε μια λεπτή συνθετική μεμβράνη. Η ροή αυτή γίνεται μόνο προς μία κατεύθυνση, χάρη σε έναν μηχανισμό που παραπέμπει στη σύγχρονη τεχνολογία κινητών τηλεφώνων. Ως αποτέλεσμα αυτής της ροής μονής κατεύθυνσης, το αλάτι εξάγεται από το θαλασσινό νερό. Αυτό έρχεται σε αντίθεση με τη συμβατική διαδικασία αφαλάτωσης, όπου είναι το νερό που περνά μέσα από τη μεμβράνη.
Η αφαλάτωση εξελίσσεται σε μια όλο και σημαντικότερη διαδικασία για την παροχή πόσιμου νερού και νερού για άρδευση όπου υπάρχει έλλειψη γλυκού νερού- ωστόσο «παραδοσιακά» ήταν μια διαδικασία με υψηλό κόστος ενέργειας, που λαμβάνει χώρα σε μεγάλα εργοστάσια. «Υπάρχουν φορές που θα ήταν εξαιρετικά ωφέλιμο να εγκαθιστούμε μικρές, ηλιακές μονάδες αφαλάτωσης για την εξυπηρέτηση ενός μικρού αριθμού νοικοκυριών. Τα μεγάλα βιομηχανικά υδραγωγεία είναι απαραίτητα τον 21ο αιώνα, αλλά δεν μπορούν να βοηθήσουν εάν ζεις κάπου μακριά, όπου το πόσιμο νερό είναι ελάχιστο, ή κάπου που έχει χτυπήσει καταστροφή η οποία έχει σταματήσει την παροχή γλυκού νερού» είπε ο καθηγητής Φρανκ Μάρτεν, του Τμήματος Χημείας του πανεπιστημίου.
Το συγκεκριμένο σύστημα αφαλάτωσης έχει χαμηλές ενεργειακές απαιτήσεις και δεν διαθέτει κινητά τμήματα. «Άλλα συστήματα χρησιμοποιούν τεράστιες πιέσεις για να πιέζουν το νερό μέσα από νανοπόρους, αλλά εμείς αφαιρούμε μόνο τα άλατα. Το πιο ενδιαφέρον είναι πως οι εξωτερικές αντλίες και διακόπτες μπορούν να αντικατασταθούν από μικροσκοπικές διαδικασίες μέσα στη μεμβράνη- κάπως σαν τον τρόπο με τον οποίο λειτουργούν οι βιολογικές μεμβράνες» πρόσθεσε ο ερευνητής.
Άλλο ένα πλεονέκτημα του συστήματος αυτού είναι πως επιτρέπει και τη συγκέντρωση του αλατιού, μειώνοντας με αυτόν τον τρόπο τα απόβλητα από τη διαδικασία. Το αλάτι αυτό μπορεί στη συνέχεια να κρυσταλλοποιηθεί και να χρησιμοποιηθεί. Οι περισσότερες άλλες διαδικασίες αφαλάτωσης ρίχνουν το νερό πίσω στη θάλασσα υπό τη μορφή άλμης, προκαλώντας προβλήματα στο θαλάσσιο οικοσύστημα.
Καλώς εχόντων των πραγμάτων, ο καθηγητής Μάρκεν πιστεύει ότι το τμήμα του θα μπορούσε να παρουσιάσει μια λειτουργική φορητή συσκευή μέσα σε πέντε χρόνια. Προς το παρόν, το πρωτότυπο είναι σε θέση να αφαιρεί το 50% του αλατιού από ένα δείγμα νερού, αλλά για να γίνει πόσιμο το θαλασσινό νερό το ποσοστό του αλατιού πρέπει να μειωθεί κατά 90%.
