Электродиализный метатезис для опреснения воды

08.11.2024

Опреснение воды - одна из ключевых задач, стоящих перед человечеством в условиях роста населения и дефицита пресной воды. Инновационные методы очистки морской воды могут сыграть решающую роль в обеспечении планеты необходимыми ресурсами. Студентка Техасского университета Тайя Оддонетто предложила новый подход к опреснению, который может произвести революцию в этой сфере. Ее проект, поддержанный Центром инженерных исследований Национального научного фонда США, основан на методе электродиализного метатезиса и уже показал отличные результаты.

Метод Тайи Оддонетто предусматривает использование электродиализа для опреснения воды. Это процесс, при котором вода отделяется от соли на молекулярном уровне с помощью электрического тока и специальных ионообменных мембран. В ходе испытаний ее метод показал впечатляющую эффективность, снижая соленость морской воды на 93%. Такой результат делает этот способ более экономичным: по оценкам, он обходится на 20% дешевле существующих технологий опреснения.

Одной из мотиваций для создания нового метода стала задача, озвученная профессором Тайи. Он сказал, что если бы кто-то нашел способ превращать концентрированный рассол - отход опреснения - во что-то полезное, это могло бы кардинально изменить ситуацию с пресной водой на планете. Тайя, вдохновленная этой идеей, поставила перед собой цель решить проблему рассола, и ее настойчивость привела к созданию нового метода.

Обычно при опреснении до 85% воды из морского рассола превращается в питьевую, а оставшиеся 15% остаются в виде концентрированного солевого раствора, который закачивают в глубокие скважины. Однако этот процесс приводит к потере полезных минералов, таких как литий, который имеет растущий спрос. Кроме того, закачивание рассола в землю может привести к загрязнению почвы. Новая технология, предложенная Оддонетто, не только минимизирует эти риски, но и предлагает потенциально более экологичные решения.

Электродиализный метатезис - это перспективный метод, который может решить множество экологических и экономических проблем. Тайя объясняет, что эта технология может не только эффективно опреснять морскую воду, но и применяться для очистки сточных вод, что позволит снизить коммунальные расходы и обеспечить доступ к питьевой воде в засушливых регионах.

В условиях глобального водного кризиса технология, предложенная Тайей, открывает новые горизонты. Более дешевый и эффективный способ опреснения воды может существенно улучшить качество жизни миллионов людей. Кроме того, решение проблемы утилизации концентрированного рассола может принести дополнительные выгоды за счет сохранения важных минералов и снижения нагрузки на окружающую среду.

Электродиализный метатезис представляет собой шаг вперед в области опреснения и водоочистки. Эта инновационная технология может сыграть решающую роль в будущем водоснабжения и ресурсосбережения, предлагая как экономичные, так и экологичные решения глобальных проблем.

<< Назад: Мобильная зарядная станция Wuling 141 кВтч 09.11.2024

>> Вперед: Грузовик для перевозки антиматерии 08.11.2024

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Оптимальная продолжительность сна 12.11.2025

Сон играет ключевую роль в поддержании здоровья, когнитивных функций и общего самочувствия. Несмотря на широко распространенный стереотип о восьмичасовом сне, последние исследования показывают, что оптимальная продолжительность сна для большинства здоровых взрослых ближе к семи часам. Эволюционный биолог из Гарварда, Дэниел Э. Либерман, утверждает, что традиционная норма восьми часов сна - это скорее культурное наследие индустриальной эпохи, чем биологическая необходимость. По его словам, полевые исследования, проведенные в сообществах, не использующих электричество, показывают, что средняя продолжительность сна составляет 6-7 часов, что значительно отличается от общепринятого стандарта. Современные эпидемиологические данные подтверждают этот взгляд. Исследования выявили так называемую "U-образную кривую" зависимости между продолжительностью сна и рисками для здоровья. Минимальные показатели заболеваемости и смертности наблюдаются именно у людей, спящих около семи часов в сутки. ...>>

Дефицит кислорода усиливает выброс закиси азота 12.11.2025

Парниковые газы играют ключевую роль в изменении климата, а закись азота (N2O) - один из наиболее опасных среди них. Этот газ не только втрое сильнее углекислого газа в удержании тепла, но и разрушает озоновый слой. Недавнее исследование американских ученых показало, что микробы в зонах с низким содержанием кислорода активно производят N2O, усиливая глобальные климатические риски. Команда из Университета Пенсильвании изучала прибрежные воды у Сан-Диего и провела наблюдения на глубинах от 40 до 120 метров в Восточной тропической северной части Тихого океана - одной из крупнейших зон дефицита кислорода. Исследователи сосредоточились на том, как морские микроорганизмы превращают нитраты в закись азота. В ходе работы выяснилось, что существует два пути образования N2O. Один путь начинается с нитрата, другой - с нитрита. На первый взгляд более короткий путь должен быть эффективнее, однако микробы, использующие нитрат, продуцируют больше газа, поскольку этот "сырьевой" источник более д ...>>

Омега-3 помогают молодым кораллам выживать 11.11.2025

Сохранение коралловых рифов становится все более актуальной задачей в условиях глобального изменения климата. Молодые кораллы особенно уязвимы на ранних стадиях развития, когда стрессовые условия и нехватка питательных веществ могут привести к высокой смертности. Недавнее исследование ученых из Технологического университета Сиднея показывает, что специальные пищевые добавки способны существенно повысить выживаемость личинок кораллов. В ходе работы исследователи разработали особый состав "детского питания" для коралловых личинок. В него вошли масла, богатые омега-3 жирными кислотами, а также важные стерины, необходимые для формирования клеточных мембран. Личинки, получавшие эти добавки, развивались быстрее, становились крепче и демонстрировали более высокую устойчивость к стрессовым факторам. Особое внимание ученые уделили липидам. Анализ показал, что личинки активно усваивают эти вещества, что напрямую влияет на их жизнеспособность. Стерины, содержащиеся в корме, повышают устойчи ...>>

Наушники Bowers & Wilkins Px8 S2 11.11.2025

Наушники премиум-класса становятся не только аксессуаром для прослушивания музыки, но и инструментом для профессиональной работы с аудио. Новый флагман британского бренда Bowers & Wilkins - модель Px8 S2 - демонстрирует, как эти аспекты можно объединить в одной беспроводной системе. Компания представила Px8 S2 как обновленную флагманскую модель в линейке, ориентированную на пользователей, которые ценят высокое качество звука, эффективное шумоподавление и премиальный дизайн. Производитель отмечает, что наушники сочетают передовые акустические решения с эргономикой для длительного использования. Каждое устройство оснащено 40-миллиметровыми динамиками с карбоновыми диффузорами и 24-битным цифровым процессором. По словам Bowers & Wilkins, это обеспечивает точное и детализированное воспроизведение звукового спектра, а также поддержку аудио высокого разрешения. Автоматическая оптимизация соединения с источником сигнала гарантирует стабильное и качественное звучание вне зависимо ...>>

Шимпанзе могут менять свои убеждения 10.11.2025

Понимание того, как формируются убеждения и принимаются решения, традиционно считалось уникальной способностью человека. Однако недавнее исследование показало, что шимпанзе обладают способностью пересматривать свои мнения на основе новых данных, демонстрируя уровень рациональности, который ранее считался исключительно человеческим. Психологи под руководством Ханны Шлейхауф из Утрехтского университета провели серию экспериментов, направленных на изучение метапознания у шимпанзе. Исследователи впервые наблюдали, как эти обезьяны могут взвешивать различные виды доказательств и корректировать свои решения при появлении более убедительной информации. Экспериментаторы рассматривали рациональность как способность формировать убеждение о мире на основе фактических данных. При поступлении новой информации разумное существо способно сравнивать старые и новые данные и изменять свое мнение, если новые доказательства оказываются более весомыми. Для экспериментов использовались шимпанзе из ...>>

Случайная новость из Архива Умный пластырь для лечения диабета 16.02.2020 Биоинженеры из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе, Медицинской школы UNC и Массачусетского технологического института (США) разработали интеллектуальный пластырь для доставки инсулина, который в будущем сможет контролировать уровень глюкозы у людей с диабетом и обеспечивать необходимую дозировку инсулина. Новый "умный" пластырь - небольшого размера, размером с монету. Он избавляет пациента от необходимости постоянно проверять уровень сахара в крови, а затем вводить инсулин, если и когда это необходимо. Устройство имитирует регулирующую функцию поджелудочной железы - он контролирует уровень сахара (глюкозы) в крови. Сам пластырь содержит дозы инсулина, предварительно загруженные в очень маленькие микроиглы, длиной менее одного миллиметра, которые быстро доставляют лекарство, когда уровень сахара в крови достигает определенного порога. Как только этот уровень возвращается к норме, подача инсулина в пластыре замедляется. По словам исследователей, преимущество пластыря заключается в том, что он может помочь предотвратить передозировку инсулина, которая может привести к гипогликемии, судорогам, коме или даже смерти. Инсулин - это гормон, который естественным образом вырабатывается в поджелудочной железе, помогает организму регулировать уровень глюкозы, которая поступает из пищи, и обеспечивает организм энергией. Инсулин является молекулярным ключом, который помогает перемещать глюкозу из кровотока в клетки для энергии и накопления. Диабет I типа возникает, когда организм человека не вырабатывает инсулин. Диабет II типа возникает, когда организм не использует эффективно произведенный инсулин. В любом случае, для борьбы с этим заболеванием назначается обычная дозировка инсулина. Этот гормон можно вводить с помощью иглы и шприца или доставлять с помощью инсулиновой помпы, которая представляет собой портативный прибор размером с мобильный телефон, прикрепленный к корпусу через трубку с иглой на конце. "Умный" пластырь может стать более удобной альтернативой этим устройствам. Микроиглы в пластыре сделаны из чувствительного к глюкозе полимера, внутри которого содержится инсулин. После нанесения на кожу микроиглы проникают под кожу и могут оценить уровень сахара в крови. Если уровни глюкозы повышаются, полимер активируется, чтобы выпустить инсулин. Каждая микроигла меньше, чем обычная игла, используемая для забора крови, и не проникает так глубоко под кожу, поэтому пластырь менее болезненный, чем укол иглой. Каждая микроигла проникает на полмиллиметра ниже уровня кожи, что достаточно для доставки инсулина в организм.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025