Desalination: Hoʻomāmā i ke kaumaha o ka make wai

Mai ka makahiki 1900 mai, ma kahi o 11 miliona mau kānaka i make ma muli o ka laha nui o ka maloʻo. ʻO ka maloʻo - kahi manawa haʻahaʻa haʻahaʻa ma mua o ka awelika o ka ua ma kahi ʻāpana - he pilikia honua e ulu nei. ʻO nā hopena e pili ana i ka emi ʻana o ka pae wai maʻemaʻe, ka wī, a me nā maʻi.

Ka nui o ka desalination ma ka pae honua

No ka hoʻomau ʻana i ka ulu ʻana o ka heluna kanaka, ua manaʻo ʻia ka noiʻi e hoʻomohala i kahi hoʻonā i kēia mau pilikia. ʻO ka ʻeli ʻana i ka wai lepo a me ka hana hou ʻana i ka wai ʻino he mau laʻana o nā hoʻonā manawa. Aia ma waena o kēia mau hoʻonā ka desalination. ʻO ka desalination ke kaʻina o ka hoʻokaʻawale ʻana i ka wai paʻakai ma o ka membrane ma o ka osmosis hoʻohuli, e hoʻokaʻawale i ka wai maʻemaʻe mai nā haumia. ʻOiai ua hoʻohana ʻia ia ma nā wahi e like me Israel a me Kaleponi, ʻaʻole i hoʻohana ʻia ka desalination e ke koena o ka honua ma muli o kona kaulana no ka hoʻohana ʻana i ka ikehu nui.

ʻO kahi ala e hōʻemi ai i ke kumukūʻai ke hoʻololi nei i ka mea mua i hoʻohana ʻia i ka membrane kūkulu hale me kahi mea maʻalahi i kapa ʻia he polyamide. ʻO ka mea pōʻino, hiki mai kēia hoʻololi me kahi kumukūʻai ʻē aʻe. Ua ʻike ʻia ʻo ka chlorine he mea kemika i ka hoʻomaʻemaʻe ʻana i ka wai e luku ai i ka maʻi bacteria, akā ʻo ka hoʻopili ʻana me ka polyamide e hoʻohaʻahaʻa i ka membrane. No ka pale ʻana i ka degeneration, lilo ka unuhi ʻana o ka chlorine i mea hou i ka hana desalination. Eia nō naʻe, ke ʻole ka chlorine, hiki i nā microbes ke hana a keʻakeʻa i ke kahe o ka wai.

ʻO kahi hopena hiki ke hoʻololi i ka polyamide me ka graphene oxide. He ʻano like ko ka graphene pūhui me ka honeycomb. Ua wānana ʻia e ʻoi aku ka paʻa o kēia mea i ka wai a no laila e hoʻemi i ke kaomi i koi ʻia e kuhikuhi i ke kahe o ka wai.

Hoʻohana nā kānaka ʻepekema waiwai MIT, ʻo Jeff Grossman, Shreya Dave, a me nā hoa hana i kēia pūhui i kā lākou noiʻi. Hoʻokomo ʻia nā ʻāpana graphene i loko o ka wai. Hoʻomoʻu ʻia ka wai ma o ka kānana ʻana, waiho ʻia nā ʻāpana i koe. Hoʻohui ʻia nā koena e hana i nā ʻāpana ma ka hoʻopaʻa ʻana i nā ʻātoma kalapona a me ka oxygen. Hoʻololi ʻia kēia hui ʻana e hoʻokaʻawale i waena o nā flakes e hiki ai ke kahe ʻana o nā molekala wai me ka pale ʻana i ka paʻakai a me nā mea haumia ʻē aʻe. Ua hōʻike ʻia he maʻalahi ka hele ʻana o nā molekele wai ma o ka membrane graphite ma mua o ka polyamide. Ua manaʻo ʻia e hiki i kēia mea ke hoʻemi hou i nā koi o ka ikehu ma muli o ka liʻiliʻi o ke kūʻē ʻana i nā molekele wai, ʻoiai ʻaʻole e hoʻāʻo ʻia kēia kuhiakau. Eia kekahi, ʻaʻole ʻokoʻa ka uku o ka graphene oxide mai ke kumu kūʻai o polyamide.

Ka hoʻohana ʻana i ka desalination ma ka ʻIseraʻela

ʻElua mau makahiki i hala aku nei, ua ʻike ʻia ʻo ʻIseraʻela e pili ana i kahi pilikia maloʻo nui - ʻo ka ʻino loa i nā makahiki 900. No ka hakakā ʻana i nā ʻāina maloʻo, ua ʻimi ʻo ʻIseraʻela i ka hoʻoikaika aupuni e hōʻoia i ka mālama ʻana i ka wai. I ka makahiki 2007, ua hoʻohana ʻia nā halepaku haʻahaʻa a me nā poʻo ʻauʻau, a ua hoʻohana hou ʻia ka wai mai nā ʻōnaehana hoʻoheheʻe no ka wai. Eia naʻe, ʻo ka hoʻomaikaʻi maikaʻi loa ma hope o ka hoʻokō ʻana i nā mea kanu desalination. ʻO kahi laʻana, ua hoʻomaka ʻo Sorek desalination plant i ʻOkakopa 2013. Aia ʻo ia he ʻumi mile ma ka hema o Tel Aviv a ʻo ia ka hale hoʻoheheʻe reverse-osmosis nui loa ma ka honua.

Ma hope o ke kahe ʻana o ka wai, ʻo kahi pilikia maʻamau i ke kaʻina desalination ʻo ke kumukūʻai o ka hoʻomaʻemaʻe ʻana i nā pores i hoʻopaʻa ʻia mai nā molekala i waiho ʻia. ʻO Edo Bar-Zeev a me nā hoa hana, mai ka Zuckerberg Institute for Water Research o Israel, ua loaʻa kahi mea kupaianaha e hoʻomaikaʻi i ka hoʻokaʻawale ʻana ma waena o ka wai a me nā mea haumia. Hoʻohana ʻia lākou i ka pōhaku pele porous e pale ʻia ai nā microorganism mai ka pili ʻana me nā membrane. Ua hoʻomaikaʻi kēia ʻenehana i ka hana o nā mea kanu desalination. I kēia manawa, ʻo 55 ka nui o ka wai o ka hale e ʻimi i nā kumu mai nā mea kanu desalination.

Aluminum disks - hoʻolako i nā ʻāina ulu

ʻO ka noiʻi hou e pili ana i nā mea ʻē aʻe e like me carbon nanotubes e like me ka membrane. ʻO ke kumu kumu no ka hoʻohui ʻana i ia mau ʻike he kumukūʻai. Pono e noʻonoʻo ʻia ka noi ʻana o ia mau kaʻina hana ma ka pae honua. Aia nā wahi kuaʻāina a puni ka honua i emi ʻole ka hoʻomohala ʻana a ʻaʻole paha i loaʻa nā kumuwaiwai no ka hoʻomohala ʻana i nā mea kanu desalination e hele ai i nā wahi ʻē aʻe.

No ka pale ʻana i kēlā mau pilikia, ua hana ʻo Jia Zhu o ke Kulanui ʻo Nanjing ma Kina a me nā hoa hana i nā kumu kumu ʻē aʻe o ka ikehu, e like me ka lā. Eia naʻe, ma muli o ka hoʻopili pololei wale ʻana mai ka lā e kaupalena ʻia. Ke nānā nei ka noiʻi i ka hoʻohana ʻana i nā mea hiki ke hoʻopaʻa ʻia e hoʻonui i ka nui o ka ikehu mai ka lā. ʻO kahi hoʻonā hiki ke hoʻohana ʻia i nā disks alumini e hoʻomoʻa i ʻoi aku ma mua o 96 ka nui o ka lā - 90 ka nui o ia mea i hoʻohana ʻia i ka hana ʻana i ka mahu wai. Hoʻokō ʻia nā kūlana inu ma kēia ʻano. Inā hoʻokō ʻia, he kumu kūʻai haʻahaʻa ka alumini a hiki ke hoʻohua i ka wai ma ka helu like me nā mea kanu desalination. Eia nō naʻe, ma muli o ka wai hoʻomaʻemaʻe maʻemaʻe ma hope o ka hoʻoheheʻe ʻana, ʻo ka nele o nā minela e like me ka magnesium a me ka calcium kahi hopena. No laila, lawelawe kēia ma ke ʻano he hopena pōkole akā ʻaʻole pono e hoʻohana ʻia i ka holo lōʻihi.