A világ népességének jelentős része küzd a friss víz hiányával, és ez a probléma a jövőben tovább súlyosbodhat. A Dél-Ausztráliai Egyetem (UniSA) kutatói egy új módszert fejlesztettek ki, amely a tengervíz párolgását gyorsabbá teszi, mint az édesvízét, jelentős előrelépést hozva a sótalanítás terén.
Jelenleg a világ 8 milliárd lakosának akár 36%-a is súlyos
vízhiánnyal küzdhet évente legalább négy hónapon keresztül, és ez az arány
2050-re akár 75%-ra is emelkedhet, veszélyeztetve az emberiség túlélését. A
tengervíz sótalanítása az egyik leghatékonyabb stratégia a közelgő vízhiány
enyhítésére, de a meglévő folyamatok hatalmas mennyiségű energiát fogyasztanak,
jelentős szénlábnyomot hagyva maguk után.
Az UniSA anyagtudományi kutatója, Prof. Haolan Xu és kínai
kollégái egy egyszerű, mégis hatékony stratégiát dolgoztak ki ennek a
korlátozásnak a megfordítására.
Olcsó és gyakori agyagásványokat vezettek be
egy lebegő fototermális hidrogél párologtatóba, amellyel a tengervíz párolgási
sebességét 18,8%-kal növelték meg az édesvízhez képest.
Ez jelentős áttörés,
mivel a korábbi tanulmányok szerint a tengervíz párolgási sebessége általában
körülbelül 8%-kal alacsonyabb volt az édesvíznél.
„A kulcs ehhez az
áttöréshez az ioncsere folyamatában rejlik a levegő-víz határfelületen"
– mondja Prof. Xu.
"Az ásványok
szelektíven dúsítják a magnézium- és kalciumionokat a tengervízből a párolgási
felületeken, ami növeli a tengervíz párolgási sebességét. Ez az ioncsere
folyamat spontán módon megy végbe a napenergia által hajtott párolgás során,
így rendkívül kényelmes és költséghatékony."
Figyelembe véve a globális sótalanítási piacot – amely
világszerte mintegy 17 000 működő üzemet számlál –, még a teljesítmény kismértékű
csökkenése is több tízmillió tonna tiszta víz elvesztését eredményezheti.
A
kutatók szerint a hidrogél párologtató teljesítménye még hónapokig tartó
tengervízbe merítés után is megmaradt. A következő lépések között szerepel
további stratégiák kidolgozása, amelyek a tengervíz párolgását még gyorsabbá
tehetik az édesvíz párolgásánál, és ezek alkalmazása a gyakorlati tengervíz
sótalanításban.
Ez az innováció jelentős előrelépést jelent a fenntartható
vízgazdálkodás terén, és reményt ad arra, hogy a jövőben hatékonyabban tudjuk
kezelni a globális vízhiány kihívásait.
Forrás: University
of South Australia