Претварање отпада од десалинизације у користан ресурс

Процес развијен на МИТ-у могао би претворити концентровани слани раствор у корисне хемикалије, чинећи десалинизацију ефикаснијом.

Давид Л. Цхандлер|МИТ Невс Оффице

УПИТИ ЗА ШТАМПУ

Наслов:

Овакве биљке за десалинизацију обично испуштају велике количине концентрованог раствора соли у море. Истраживачи МИТ-а показали су да би се уместо тога велики део овог отпада могао претворити у корисне хемикалије.

Наслов:

Илустрација приказује потенцијал предложеног поступка. Сланица, која се може добити из тока отпада из постројења за десалинизацију реверзне осмозе (РО), или из индустријских постројења или рударства соли, може се прерадити дајући корисне хемикалије попут натријум хидроксида (НаОХ) или хлороводоничне киселине (ХЦл).

Кредити:

Илустрација љубазношћу истраживача

Претходна сликаСледећа слика

Индустрија десалинизације која се брзо развија производи воду за пиће и за пољопривреду у сушним обалним регионима света. Али за собом оставља као отпадни производ много високо концентроване саламуре, која се обично одлаже бацањем натраг у море, процес који захтева скупе системе пумпања и којим се мора пажљиво управљати како би се спречила штета на морским екосистемима. Сада инжењери са МИТ-а кажу да су пронашли бољи начин.

У новој студији показују да се кроз прилично једноставан поступак отпадни материјал може претворити у корисне хемикалије - укључујући оне које могу сам процес десалинизације учинити ефикаснијим.

Приступ се може користити за производњу натријум хидроксида, између осталих производа. Иначе познат као каустична сода, натријум хидроксид се може користити за предобраду морске воде која иде у постројење за десалинизацију. Ово мења киселост воде, што помаже у спречавању запрљања мембрана које се користе за филтрирање слане воде - главни узрок прекида и кварова у типичним постројењима за десалинизацију реверзне осмозе.

Концепт је данас описан у часописуНатуре Цаталисиси у два друга рада научника из МИТ-а Амит Кумар-а, професора машинског инжењерства Јохн. Х. Лиенхард В и неколико других. Лиенхард је професор за воду и храну из Јамеела и директор лабораторије за воду и храну Абдул Латиф Јамеел.

„Сама индустрија десалинизације користи прилично пуно тога“, каже Кумар за натријум хидроксид. „Купују га, троше новац на то. Дакле, ако успете да направите то на лицу места у погону, то би могла бити велика предност. “ Потребна количина у самим биљкама је далеко мања од укупне количине која би могла да се произведе из саламуре, па такође постоји потенцијал да она буде производ који се продаје.

Натријум-хидроксид није једини производ који се може направити од отпадног раствора соли: Још једна важна хемикалија коју користе постројења за десалинизацију и многи други индустријски процеси је хлороводонична киселина, која се такође може лако направити на месту из отпадног раствора соли помоћу утврђених метода хемијске обраде. Хемикалија се може користити за чишћење делова постројења за десалинизацију, али се такође широко користи у хемијској производњи и као извор водоника.

Тренутно свет дневно производи више од 100 милијарди литара (око 27 милијарди галона) воде из десалинизације која оставља сличну количину концентрованог раствора соли. Много тога се испумпава у море, а тренутни прописи захтевају скупе одводне системе како би се обезбедило адекватно разблаживање соли. Конверзија слане воде може тако бити економски и еколошки корисна, посебно јер десалинизација наставља брзо да расте широм света. „Еколошки безбедно испуштање саламуре је могуће управљати тренутном технологијом, али много је боље опоравити ресурсе из саламуре и смањити количину ослобођене слане воде“, каже Лиенхард.

Метода претварања саламуре у корисне производе користи добро познате и стандардне хемијске процесе, укључујући почетну нанофилтрацију за уклањање непожељних једињења, праћену једним или више корака електродијализе да би се добио жељени крајњи производ. Иако предложени процеси нису нови, истраживачи су анализирали потенцијал за производњу корисних хемикалија из саламуре и предложили одређену комбинацију производа и хемијских процеса који би се могли претворити у комерцијалне операције како би се побољшала економска одрживост процеса десалинизације, док умањујући утицај на животну средину.

„Овом врло концентрованом сланом водом мора се пажљиво руковати како би се заштитио живот у океану, јер је ресурс отпад и троши енергију да би је се испумпало натраг у море“, па је претварање у корисну робу добитно за све, Кумар каже. А натријум хидроксид је толико свеприсутна хемикалија да „свака лабораторија на МИТ-у има нешто“, каже он, па проналажење тржишта за то не би требало да буде тешко.

Истраживачи су о концепту разговарали са компанијама које би могле бити заинтересоване за следећи корак у изградњи прототипа за помоћ у изради стварне економије процеса. „Један велики изазов су трошкови - и трошкови електричне енергије и трошкови опреме“, у овој фази, каже Кумар.

Тим такође наставља да разматра могућност извлачења других материјала ниже концентрације из тока слане воде, каже он, укључујући разне метале и друге хемикалије, што би прераду слане воде могло учинити још економски одрживијим.

„Један од аспеката који је споменут ... и који је снажно одјекнуо код мене био је предлог да такве технологије подржавају више„ локализовану “или„ децентрализовану “производњу ових хемикалија на месту употребе“, каже Јург Келлер, професор управљања водама на Универзитету Куеенсланд у Аустралији, који није био укључен у овај посао. „Ово би могло имати неке велике енергетске и трошковне користи, јер повећана концентрација и транспорт ових хемикалија често додаје више трошкова и чак већу потражњу за енергијом од стварне производње тих концентрација које се обично користе.“

У истраживачком тиму били су и постдоц МИТ-а Катхерине Пхиллипс и студент Јанни Цаи и Уве Сцхродер са Универзитета у Браунсцхвеиг-у, у Немачкој. Рад је подржала Цадагуа, подружница Ферровиал-а, кроз МИТ Енерги Инитиативе.