Qhov kev cuam tshuam hauv Rov Qab Osmosis Yuav Ua Rau Feem Ntau Lub Zog Seawater Desalination Puas

(Nanowerk Xov Xwm) Ua rau cov dej ntshiab tawm hauv dej hiav txwv feem ntau yuav tsum tau siv hluav taws xob ntau. Cov txheej txheem feem ntau ua rau desalination hu ua thim rov qab osmosis, uas ua haujlwm los ntawm ntws dej hiav txwv hla ib daim nyias nyias ntawm qhov siab kom tshem cov zaub mov.

Tam sim no, Purdue University cov kws qhia ntawv tau tsim cov qauv sib txawv ntawm cov txheej txheem hu ua "batch rov qab osmosis," uas cog lus tias lub zog ua kom tau zoo dua, cov khoom siv ntev dua thiab muaj peev xwm ua cov dej ntawm cov dej qab ntsev ntau dua. Nws yuav xaus mus rau qhov ua lag luam txawv hauv kev ruaj ntseg dej thoob ntiaj teb.

Rov qab osmosis siv nyob rau ntau lub teb chaws; hauv cov chaw qhuav dej xws li Middle East, ntau dua li ib nrab ntawm cov khoom siv dej haus tshiab tuaj ntawm cov chaw tsim nyog. Tab sis kom tswj tau qhov siab siab yuav tsum tau ua rau cov txheej txheem - txog li 70 npaug ntawm qhov chaw tso cua siab - tsob nroj desalination yuav tsum ntiav ntau cov twj tso kua mis thiab lwm yam khoom siv. Thiab hais tias siv ntau lub zog.

David Warsinger, tus pabcuam ntawm Purdue tus kws tshaj lij ntawm kev ua haujlwm thev naus laus zis tau hais tias "Txog li ib feem peb ntawm kev siv nyiaj hauv lub neej uas muaj desalination yog lub zog." "Txawm tias kev txhim kho me me rau cov txheej txheem - qee qhov feem pua ​​ntawm qhov sib txawv - tuaj yeem txuag ntau pua lab lab thiab pab kom CO2 tsis muaj cua."

Thaum lub sijhawm nws cov kws lij choj ua haujlwm ntawm MIT, Warsinger thawj zaug tsim lub tswv yim ntawm "batch rov qab osmosis." Ntau dua li ua kom lub qhov dej ntws ntawm lub seawater tas mus li ntawm cov kev ua haujlwm siab, cov txheej txheem batch yuav siv rau hauv cov teeb tsa cov dej hauv ib lub sijhawm; kev rau nws; tso nws tawm; thiab tom qab ntawd rov ua cov txheej txheem nrog cov pob tom ntej.

Warsinger tau hais tias "Txhua qhov kev sau cia txog li ib mus rau ob feeb," "Peb nce siab lub sijhawm dhau los, txo qhov ntim ntau dhau sijhawm, thiab peb xaus rau siv tsawg zog los tsim cov dej tshiab."

Cov neeg kawm tiav Abhimanyu Das (sab laug) thiab Akshay Rao kho lub tank piston, qhov tseem ceeb ua rau cov txheej txheem tsim kho tshiab hu ua "ua ob qho kev ua haujlwm rov qab osmosis." (Duab: Jared Pike, Purdue University)

Txawm hais tias qee cov nroj tsuag desalination tau sim siv cov kev qhia semibatch, tsis muaj ib qho ua tiav cov kab ke tag nrho - ib feem vim yog lub sijhawm so ntawm pawg puav.

"Nws siv sijhawm thiab lub zog los tso txhua cov dej tawm, thiab tom qab ntawv tso cov dej txuas mus ntxiv rau kev ua kom tiav," Warsinger tau hais. Kev siv lub sijhawm thiab lub zog no feem ntau ua rau cov txiaj ntsig koj tau txais los ntawm kev siv cov txheej txheem tawg. Yog vim li cas peb thiaj tsim txoj kev daws teeb meem hu ua 'coj ua ob hom rov qab osmosis.' ”

Ob chav dej ua haujlwm piston

Tus txheej txheem tshiab no siv lub twj tso kua mis piston - lub nkoj siab muaj lub siab nrog lub piston hauv nruab nrab. Thaum ib sab ntawm lub piston xa cov dej hiav txwv rau pem hauv ntej rau hauv lub voj ua, lwm sab ntawm lub piston ib txhij ua ke nrog cov tom ntej ntawm cov seawater hauv kab. Thaum ib qho kev ua tiav tas, lub piston seamlessly txhaj cov pob tom ntej ntawm dej hiav txwv rau hauv qhov system thaum tib lub sijhawm sau nws lwm sab nrog cov tom ntej ntawm cov dej hiav txwv hauv cov kab, thiab cov txheej txheem rov ua tas li.

"Hloov ntawm tag nrho nchuav lub piston txhua lub sijhawm lossis siv qee lwm cov kua lossis roj los tswj lub piston, peb tau sau nws nrog cov seawater tom ntej," Warsinger tau hais. "Yog li ntau dua ntawm ib sab ntawm lub piston yog qhov chaw tuag, peb siv lub seawater nws tus kheej kom tau ob txoj haujlwm tawm ntawm lub piston no, yog li yuav luag tsis muaj kev poob qis.

"Raws li peb cov qauv, cov kab ke no tau txais kev siv hluav taws xob qis tshaj plaws rau cov dej hiav txwv desalination. Nws yog qhov zoo tshaj plaws-hauv-chav kawm tseem ceeb. ”

Lawv cov kev tshawb fawb tau luam tawm hauvNtshaw Lub Neej (GG quot; Muab ob npaug rau sawv ua haujlwm thim rov qab osmosis teeb tsa kom zoo tshaj plaws hauv chav ua hauj lwm zoo thiab qis qis").

"Lub sijhawm Downtime yog qee yam koj xav kom tsis txhob muaj," said Sandra Cordoba, Purdue master tus tub ntxhais kawm hauv kev siv tshuab thiab thawj tus kws sau ntawv. "Yog tias koj yuav tsum ua haujlwm lub kaw lus tom qab txhua lub voj voog, koj poob tag nrho koj lub zog siv hluav taws xob. Txo lossis tshem tawm lub sijhawm downtime yog qhov tseem ceeb uas ua rau batch rov qab osmosis ua tau. "

Cordoba tseem tsim cov qauv theoretical hydraulic qauv siv hauv ntawv.

"Rov qab osmosis yog ib txoj kev nyuaj," Cordoba hais. "Txhawm rau ntsuas nws txoj kev ua tiav, koj yuav tsum taug ntau yam kev hloov pauv: dej siab, ntim, dej qab ntsev, rov qab piv, sijhawm thiab zog. Nrog rau cov qauv no, peb muaj peev xwm txiav txim siab qhov siab tsim nyog thaum lub sijhawm ua kom tiav cov txiaj ntsig zoo tshaj plaws uas siv tus nqi tsawg kawg nkaus ntawm lub zog. "

Lub taub dej loj li cas? Nws ua raws qhov loj ntawm lub system.

"Rov qab osmosis ua haujlwm rau ntau qhov ntau ntawm qhov teev," Warsinger hais. “Cov tsev neeg hauv Is Nrias teb feem ntau muaj qhov micro rov qab osmosis rau lawv tus kheej lub tsev, qhov chaw koj tuaj yeem tuav nws hauv koj txhais tes. Rau peb cov kev sim, peb tau tsim qauv txheej txheem qhov chaw uas lub twj tso kua mis piston loj txog qhov luaj li cas ntawm lub tshuab hluav taws. Hauv tsob nroj puv thawm, nws tuaj yeem yog ntev li ib puas tshim. Tab sis kev zoo nkauj ntawm nws yog tias nws tsis yog qhov khoom siv khov kho; nws yog qhov tseem ceeb rau cov yeeb nkab, nrog tus dej-nruj piston hauv nruab nrab. Tab sis lub tank ntawd piston hloov txhua yam. "

Tus neeg tua hluav taws (lab) tau sim siv ob txoj kev sib raug zoo no los txhawb ob peb txoj hauv kev tshiab hauv kev tsim nyog. Abhimanyu Das, Purdue Ph.D. cov tub ntxhais kawm hauv kev siv tshuab, tau luam tawm cov kev tshawb fawb piav txog ntau yam ntawm cov txheej txheem hu ua "batch counterflow reverse osmosis." Los ntawm txheeb xyuas qee cov dej siab ntawm ob sab ntawm daim nyias nyias, Das cov txheej txheem pom tias yog qhov kev siv ntau lub zog ntawm cov dej siab rau cov dej muaj ntsev ntau, thaum xav tau cov khoom siv tsawg dua. Thiab Purdue master tus tub ntxhais kawm Michael Roggenburg tau tshaj tawm txoj kev tshawb fawb qhia pom tias kev sib xyaw ua ke ntawm osmosis thiab rov ua dua tshiab lub zog tuaj yeem xa cov dej tshiab mus rau tag nrho 1,954-mais ciam teb ntawm Tebchaws Asmeskas thiab Mexico.

"Kev ruaj ntseg dej yog qhov teeb meem loj thoob plaws ntiaj teb, uas kuv tau siv tag nrho kuv txoj haujlwm rau," Warsinger tau hais. "Cov qhabnias no nrog cov thim rov qab yauv rov qab yog qhov zoo siab heev. Yog tias peb coj tus nqi qis dua li tom qab me ntsis, ces desalination dhau los ua qhov kev xaiv tsim nyog rau ntau qhov chaw. Nws tuaj yeem hloov pauv. "