En anläggning som visar utrustningen för osmotisk filtrering. |

Nuvarande avsaltningsprocesser

En verklig oro för sötvatten växer på planeten. Vi använder det för så många uppgifter som grundläggande hydrering men också för rengöring och konservering. När vi använder den tappar vi ut den resurs som är svår att återupplasta. För att förhindra en stor brist på det är teknik som gör att vi kan hämta sötvatten från saltvatten en viktig del av våra ansträngningar. Vi kan för närvarande värma sedan destillera saltvatten eller vi kan använda ett osmotiskt filter för att ta bort föroreningar från vattnet i en process som kallas omvänd osmos. Tyvärr är båda dessa inte kommersiellt genomförbara alternativ. De osmotiska filtren behöver ofta bytas ut, ha höga energikrav och lämnar också mycket föroreningar bakom sig. Destillering i stor skala är också ett svårt alternativ. Den nuvarande bästa hastigheten för destillering per energihastighet är 1000 gallon vid 10-12 kilowattimmar. Michael Max, grundare av Marine Desalination Systems, säger att han kan slå det med sitt system: hydrater (64, 66-7).

stiftelser

På 1960-talet började Koppers Company experimentera med hydratavsaltningsforskning med propan som den valda gasen. Senare gjorde Barduhn och hans kollegor en allmän undersökning av hydratiseringsbildning, testade föreningar och såg hur deras sönderdelning inträffade (Bradshaw 14).

Ett skott av kolonnen med saltvatten på botten och hydrater som bildas på toppen. |

Senaste utvecklingen

Max har studerat hydrater sedan 1980-talet, då han arbetade för Navy Naval Research Laboratory. De var intresserade av att veta om hydrater, en kombination av etan (en kolvätegas) och vatten, påverkade akustiska signaler på jakt efter sovjetiska ubåtar. I mitten av 1990-talet släppte Peter Brewer och Keith Kvenvolden komprimerade etaniska gaser i ett rör med havsvatten på ett djupt djup och bevittnade hydratbildning (Wolman 65).

Hur det fungerar

I huvudsak har Max en lång kolonn saltvatten som är under tryck. Han introducerar etan i behållaren. Eftersom volymen förblir densamma och trycket ökas, sjunker temperaturen till ungefär fryspunkten, vilket tillåter etan och saltvatten att reagera och skapa hydrat, speciellt klatrat som liknar is men är brandfarligt på grund av kolväten. Dessa hydrater har en burliknande struktur för dem, vilket är vattenisen som stängerna och de fångade kolväten i mitten. Dessa kolväten gör att hydratet är mindre tätt än saltvattnet, vilket flyter till toppen. När hydratet avlägsnats återgår trycket till normalt, vilket får temperaturer att stiga och låter kolvätegas frigöras och sötvatten återstår (Bradshaw 13, Wolman 64, 66).

Olika hydratstrukturer. |

En väg till lätt vatten?

Så enkelt som det låter fungerar det bra men har problem. De hydrater som bildas har gaslager som är tunna nog att låta saltvattnet hålla fast i det. När den blandningen smälts ner förorenar saltvatten det sötvatten som skulle skördas. Max har föreslagit att bygga en längre kolonn som gör att mer rent sötvatten kan flyta över röran, för sötvatten är mindre tätt än saltvatten. Detta är inte alls en idiotsäker lösning. Max har också studerat om det kan vara möjligt att använda metan, som skulle skapa en tjockare och svårare att fästa ytan (66). När detta hinder är löst lovar detta system att vara mindre underhåll än motsvarigheterna. Det kommer inte att ha negativa effekter på miljön eftersom den huvudsakliga biprodukten är saltvatten. Endast 5% saltvatten omvandlas faktiskt, så det återvunna vattnet är inte för kemiskt annorlunda (67). Hans metod bör kosta cirka 46 till 52 cent per kubikmeter, mycket mindre än omvänd osmos (45 till 92 cent per kubikmeter) och termisk rening (110 till 150 cent per kubikmeter) (Bradshaw 14, 15). Om perfektion är det omedelbara problemet med sötvatten snart en sida för historien böcker.

Citerade verk

Bradshaw, Robert W., Jeffery A. Greathouse, Randall T. Cygan, Blake A. Simmons, Daniel E. Dedrick och Eric H. Majzoub. Avsaltning med användning av Clathrate-hydrater . Tech. Nej. SAND2007-6565. Alburquergue: Sandia National Laboratories, 2008. Tryck.

Wolman, David. "Hydrates, Hydrates Everywhere." Upptäck oktober 2004: 62-67. Skriv ut.

  • Teorier om Dark Matter och Dark Energy
    Den vanligaste synpunkten på mörk materia är att den är gjord av WIMPS, eller svagt samverkande massiva partiklar. Dessa partiklar kan passera genom normalt material, röra sig i långsam takt, påverkas vanligtvis inte av strålningsformer och kan klumpa ...
  • Varför finns det asymmetri mellan material och antimateria ...
    Big Bang var händelsen som startade universum. När det började var allt i universum energi. Cirka 10 ^ -33 sekunder efter pausen bildades material från energin när den universella temperaturen sjönk till 18 miljoner miljarder miljarder grader ...
  • Vad är skillnaden mellan Matter och Antimatter ...
    Skillnaden mellan dessa två former av materia är mer elementär än det verkar. Det vi kallar materia är allt som består av protoner (subatom-partikel med positiv laddning), elektroner (sub-atompartikel med negativ laddning), ...
  • Vad är en Superatom?
    När vi pratar om olika atomer gör vi skillnader mellan tre olika mängder: antalet protoner, neutroner och elektroner som finns inne i. Protoner och neutroner utgör en atomkärnan, eller den centrala kroppen, medan elektroner är.