Очистка воды от маслянистых примесей

25.11.2024

Очистка воды от маслянистых примесей - одна из ключевых задач для промышленных отраслей, где сточные воды содержат сложные смеси масла и воды. Ученые из Чжэцзянского университета (Китай) разработали инновационный метод, получивший название "Мембранный канал Януса" (Janus Channel Membrane, JCM). Этот подход обеспечивает высокую эффективность разделения, достигая до 97% извлечения масла и 75% извлечения воды при чистоте около 99,9%.

В естественных условиях масло и вода могут разделяться с течением времени. Однако на практике в промышленных процессах такие смеси требуют быстрого и точного разделения. Современные методы, такие как центрифугирование, скимминг или химические реакции, нередко оказываются медленными, энергоемкими и недостаточно эффективными.

Ключевая инновация технологии JCM заключается в использовании двух видов мембран: гидрофильной, которая притягивает воду; гидрофобной, которая отталкивает воду и пропускает масло.

Мембраны размещены вдоль канала, ширина которого может варьироваться от 4 до 125 мм. Регулируемая ширина позволяет оптимизировать процесс в зависимости от состава смеси. Пространство между мембранами создает замкнутую зону, где процесс разделения усиливается.

Смесь масла и воды вводится в камеру под небольшим давлением. Затем гидрофобная мембрана захватывает масло, позволяя ему формировать крупные капли, которые направляются в отдельный резервуар. Гидрофильная мембрана пропускает молекулы воды, очищая их от примесей, и направляет их в другой резервуар.

Этот одновременный процесс обработки обеих фаз обеспечивает высокую эффективность и позволяет минимизировать потери.

Новая технология может стать революционной для таких отраслей, как: нефтехимия - очистка воды, загрязненной маслами и углеводородами; металлургия - обработка сточных вод, содержащих машинные масла и смазочные жидкости; пищевое производство - разделение жиров и воды; фармацевтика - устранение сложных органических примесей.

Ученые считают, что мембранный канал Януса способен существенно повысить качество и скорость очистки сточных вод, одновременно снижая энергозатраты. Это особенно важно в условиях, когда предприятия сталкиваются с растущими экологическими требованиями.

Таким образом, JCM представляет собой не только научный прорыв, но и важный шаг к более экологически чистым и эффективным технологиям водоочистки. В будущем метод может найти еще более широкое применение, включая бытовую сферу и удаленные регионы с ограниченными ресурсами.

<< Назад: Внесение логинов и паролей в завещание 25.11.2024

>> Вперед: Тематические парки Minecraft 24.11.2024

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Ферроэлектрики научились выдерживать более 10 миллиардов циклов перезаписи 11.10.2026

Энергонезависимая память должна не только быстро записывать и сохранять информацию без постоянного питания, но и выдерживать огромное количество циклов перезаписи. Одним из перспективных вариантов такой технологии считаются ферроэлектрические материалы, однако их практическое применение долгое время ограничивалось сравнительно быстрым разрушением. Исследователям удалось установить механизм этого процесса на атомном уровне и предложить способ, который значительно увеличивает срок службы таких материалов. Работу выполнила группа ученых из Университета электронной науки и техники Сианя (Xidian University) совместно с коллегами из Гонконгского университета и Фуданского университета. Особый интерес специалистов вызвали ферроэлектрики со структурой вюрцита, в частности нитрид алюминия-скандия (AlScN). Эти материалы способны сохранять информацию благодаря изменению направления электрической поляризации на атомном уровне и хорошо совместимы с современными технологиями производства микросхем ...>>

Электромобиль VENTRA с системой очистки воздуха 11.10.2026

Даже автомобили без двигателя внутреннего сгорания не являются полностью безвредными для окружающей среды. При движении любой автомобиль изнашивает шины и тормозные элементы, в результате чего в воздух и на дорожное покрытие попадают мельчайшие частицы. Студенты Эйндховенского технологического университета решили обратить внимание именно на этот мало заметный источник загрязнения и создали концептуальный электромобиль VENTRA, способный собирать часть таких загрязняющих веществ непосредственно во время движения. Проект разработала команда TU/ecomotive, которая оснастила VENTRA специальной системой улавливания частиц, образующихся при износе шин и торможении. Авторы концепта считают, что переход на электрическую тягу сам по себе не решает проблему автомобильных выбросов. Более тяжелые электромобили дополнительно нагружают шины, а их электродвигатели способны обеспечивать очень быстрое ускорение, что также может способствовать повышенному износу резины. Собранные около колес частицы си ...>>

Лазерное переключение магнитов 10.10.2026

Технологии хранения данных постоянно стремятся уменьшить размеры элементов памяти и одновременно увеличить скорость записи информации. Один из возможных путей связан с использованием света, который способен переносить энергию с огромной скоростью и воздействовать на очень небольшие области материала. Инженеры Университета Калифорнии в Сан-Диего (UC San Diego) продемонстрировали необычный способ управления магнитным состоянием вещества, при котором внешнее магнитное поле вообще не требуется. В обычных жестких дисках информация записывается в виде последовательности крошечных магнитных областей, соответствующих значениям 1 и 0. Для изменения их состояния обычно необходимо внешнее магнитное поле, однако такой способ требует значительных энергетических затрат и ограничивает скорость записи. Исследователи UC San Diego предложили альтернативу - так называемое оптическое переключение, при котором магнитное состояние изменяется под воздействием лазерного излучения. По оценкам специалистов, ...>>

Наушники Neurable One с мониторингом концентрации и усталости мозга 10.10.2026

Современные наушники постепенно превращаются из обычного аудиоустройства в персональный электронный помощник. Они уже умеют подавлять окружающий шум, анализировать качество звука и отслеживать некоторые параметры физического состояния человека. Американская компания Neurable пошла еще дальше и предложила использовать наушники для оценки активности мозга, чтобы определить, насколько человек сосредоточен, испытывает умственное напряжение или начинает уставать. Новая модель получила название Neurable One и оснащена 12 датчиками, способными регистрировать электрическую активность мозга. В основе технологии лежит электроэнцефалография, или EEG, применяемая для фиксации электрических сигналов, возникающих при работе нервной системы. Датчики размещены во внутренних накладках наушников и начинают получать информацию сразу после того, как пользователь надевает устройство. Затем специальное приложение анализирует полученные данные и оценивает текущее состояние человека. Разработчики предус ...>>

Климатический кризис меняет питание детей и влияет на их здоровье 09.10.2026

Когда говорят о влиянии климатических изменений на здоровье человека, чаще всего вспоминают экстремальную жару, наводнения, засухи или лесные пожары. Однако последствия глобального потепления могут проявляться гораздо менее заметно. Один из таких механизмов связан с продовольствием: изменения климата способны влиять на урожайность, стоимость продуктов и их доступность, а через это - на качество питания детей. Особое значение эта проблема приобретает в первые годы жизни. Дети в возрасте до пяти лет особенно чувствительны к недостатку необходимых питательных веществ, поскольку именно в этот период питание и окружающая среда тесно связаны с ростом организма, развитием и формированием иммунной системы. Если полноценная пища становится менее доступной, последствия могут проявляться не сразу, но отражаться на здоровье ребенка в дальнейшем. Бразильские исследователи попытались определить, где подобные проблемы могут пересекаться с климатическими факторами. Для этого специалисты разработ ...>>

Случайная новость из Архива Безопасные натрий-ионные батареи Freen 17.03.2026 Развитие систем накопления энергии становится одним из ключевых направлений современной энергетики, особенно на фоне роста популярности солнечных и ветровых электростанций. Однако традиционные литиевые батареи, несмотря на широкое распространение, остаются уязвимыми к перегреву и зависят от дефицитных материалов. В этом контексте все больше внимания привлекают альтернативные технологии, способные повысить безопасность и устойчивость энергетических систем. Эстонская компания Freen, работающая в сфере чистой энергетики, представила новое поколение натрий-ионных аккумуляторов, произведенных на территории Европейского союза. Этот шаг рассматривается как важный этап перехода к более безопасным и экологичным технологиям хранения энергии, а также как способ снизить зависимость от лития и связанных с ним цепочек поставок. Одним из ключевых преимуществ натрий-ионной технологии является ее высокая устойчивость к так называемому тепловому разгону - опасному процессу, при котором батарея может перегреваться и воспламеняться. Благодаря особенностям химии натрия такие аккумуляторы значительно менее подвержены подобным рискам, что делает их особенно подходящими для установки внутри жилых помещений. Не менее важной характеристикой стала способность работы в экстремально низких температурах. Заявленный диапазон эксплуатации до -40°C представляет собой серьезное достижение, особенно актуальное для регионов с холодным климатом, таких как Украина и Северная Европа. Для сравнения, литиевые аналоги часто теряют значительную часть эффективности уже при температурах около 0°C, что ограничивает их использование в зимний период. Производство аккумуляторов на территории ЕС, в частности в Эстонии, также имеет важное экологическое значение. Локализация выпуска позволяет снизить углеродный след, связанный с транспортировкой и добычей сырья, а также уменьшить зависимость от таких редких и спорных материалов, как кобальт, который широко используется в литиевых системах хранения энергии. Согласно заявленным характеристикам, ресурс новых батарей превышает 10 000 циклов зарядки и разрядки, что ставит их на один уровень с одними из самых долговечных решений в сегменте, включая аккумуляторы на основе литий-железо-фосфатной технологии. Такой показатель напрямую влияет на экономическую эффективность систем хранения энергии, снижая затраты на их обслуживание и замену. Отдельно подчеркивается, что новые батареи рассчитаны на решение двух ключевых проблем владельцев солнечных электростанций. Речь идет о риске возгорания, который долгое время оставался одним из главных факторов осторожного отношения к аккумуляторным системам, а также о потере работоспособности оборудования в зимних условиях при размещении в неотапливаемых помещениях. Дополнительным аргументом в пользу технологии служит гарантийный срок, составляющий 10 лет, что отражает уверенность производителя в стабильности и надежности натрий-ионной химии. Такой уровень гарантийной поддержки делает технологию более привлекательной для массового внедрения в бытовых и коммерческих энергетических системах.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026